石墨换热器列管破裂的原因及预防措施.pdf

石墨换热器列管破裂的原因及预防措施 1?概述 石墨换热器是二水湿法磷酸浓缩系统的主要设备之一。 该设备事故发生率高 ,且一旦发生事故 ,停车时间较长 ,影响整 个浓缩装置的运转率 ,造成巨大的经济损失。 安徽六国化工股 份有限公司现有 2 套浓缩装置 ,12 万 t/a 磷酸二铵于 1987 年 建成 ,24 万 t/a 磷酸二铵于 2001 年 7 月建成投产 ,现使用的石 墨换热器均为国产设备。 2 套装置在运行的过程中 , 曾多次因 石墨管断裂而停车 ,严重制约了磷铵产量的提高。 基于上述情 况 ,公司成立 QC 小组 ,对系统进行攻关 ,取得了显着的成效。 现将石墨换热器列管破裂的原因及预防措施分析如下。 2?石墨换热器列管破裂的原因 二水湿法磷酸生产中 ,石墨换热器列管破裂的主要原因有 3 个方面。 (1) ?刚开车阶段石墨换热器列管的破裂 系统刚开车时 ,若有操作人员违章作业 ,极易造成石墨换热器 列管的破裂。具体表现为以下 3 种形式。 1 温差效应 刚开车时 ,系统管程磷酸温度为 70 ℃左 右 ,壳程中蒸汽的温度为 120 ～ 130 ℃ ,两者温差约 60 ℃, 由于 突然加大蒸汽量 ,会使一些积满坚硬堵塞物的石墨管因膨胀 系数大 ,而造成管子胀裂。 2 低压蒸汽的冲击力 系统刚开车时 , 由于操作不慎 , 瞬间向系统加入大量蒸汽 ,会使石墨管受到巨大的冲击力而 断裂。 3 循环酸的冲击力 刚开车时 ,若磷酸未充满系统 ,就 开启轴流泵 ,则会产生较大的冲击力 ,造成换热器管摆动 ,从而 损伤石墨管 ,甚至导致列管破裂。 (2) ?生产过程中石墨换热器列管的破裂 1 生产过程中 ,当系统提浓蒸发水量过大 ,而长时间未 能补充液位 ,使得系统静压头不足 ,造成磷酸在石墨换热器管 内沸腾 , 引起爆管。同时由于系统酸循环量不足 ,引起酸的冲 击而损伤石墨管。 2 生产过程中 ,磷酸循环泵跳停或突然停电 ,使得系统 的磷酸停止循环 ,而此时蒸汽未能及时切断 ,管内酸温局部过 热导致石墨换热器管的爆裂。 3 由于生产过程中磷酸爆沸 ,造成蒸发室气相空间存在 着大量的液沫 ,液沫中的杂质附在器壁上 ,形成垢层脱落堵塞 石墨管口 ,在连续加热过程中结垢物堵塞管子 ,导致磷酸中止 循环 ,引起石墨换热器爆裂。 (3) ?清理过程中石墨换热器列管的破裂 二水湿法磷酸生产中 ,石墨管堵塞主要表现为石膏堵塞 和结垢 (主要成分为 Na2