高温高压临氢换热器腐蚀原因与修复

　　分析了高温高压临氢换热器腐蚀的原因，对该设备在现场修复的方法进行了全面介绍，包括腐蚀表面加工、预 热、施焊操作与安全防护、焊后热处理及检验等关键工艺。采用ER309LSi不锈钢作为堆焊层，通过合理的焊接工艺，减缓 高温氢-硫化氢环境下的腐蚀。

　　[关键词]高温高压;临氢设备;腐蚀分析;修复

　　某石化公司加氢裂化装置反应进料/反应流出 物换热器EA101A/B为立式U型管式换热器，由日 本钢铁制造公司按BBS规范设计制造的。由于该 换热器临近于反应器，反应产物侧所处的腐蚀环 境与反应器基本相同，特点是操作压力高，温度 高，介质处于临氢的硫化氢腐蚀环境。设备在运 行初期运行正常，运行两年后，发现EA101A/B管 板壳体侧及周围壳体均出现腐蚀，EA101B腐蚀 轻微，EA101A腐蚀较为严重。 大腐蚀深度达 12mm。为此对其腐蚀原因进了分析，并进行现场 补焊修复，修复后设备运行正常。

　　加氢反应是在高温高压催化条件下进行， E A 1 0 1 A/B用来回收反应热量并加热原料气。 压力为14MPa、温度为295～300℃的高温裂解 气，经由换热器壳程与管程进料为280～285℃的 原料气进行热交换。换热器管、壳程均处在高 温临氢硫化氢腐蚀条件下。管箱是母材材质为 2.25Cr1Mo的锻件，内衬两层不锈钢堆焊层，底层 材料为308L，表层为309L。壳体和下封头材质为 2.25Cr1Mo，没有不锈钢堆焊层。

　　实际操作中，运行初期装置在设计工况下操 作，壳体腐蚀速率约为0.25mm/a，满足设计条件 下壳体 大腐蚀速率约3.5mm/a的要求。运行一段 时间后，催化剂逐渐失效，通过提高温度以保持 相同的产量。年检中发现EA101A/B均出现腐蚀， 其中EA101A腐蚀严重。腐蚀主要发生在垫片的 底部区域(如图1所示)，且向壳体下部延伸约 500mm，其中垫片底座下局部腐蚀 为严重，深 度达12mm，随着延伸距离的增加，腐蚀层厚度减 弱。按此计算平均腐蚀速率大于3mm/a。计算结果 表明，在腐蚀厚度达到16.5mm时，与管板连接处 壳体将出现塌陷，后果不堪设想。