1.泄漏概況
外部熱交換器是硫酸生產中的大型設備之一,基本結構為列管式換熱器,外形尺寸為φ2962mm×11965mm;內貿列管為φ51mm×3.5mm,L=11586mm,共計1615根,均勻地分布焊接在花板上,生產中冷的二氧化琉氣體走殼程,熱的三氧化硫氣體走管程,冷熱氣體交換熱量。交換器內部溫度、壓力變化如下所示。
生產中由于前段干燥塔干燥效果不理想,進入交換器中的煙氣水分超過0.01g·m-3(標況),使SO3在熱交換中吸收水分生成硫酸而對設備產生了腐蝕,致使列管與下花板結合處產生泄漏,造成串氣而影響生產。
2.堵漏工藝及膠粘劑的選擇
由于交換器內列管密集,漏點不易查找,既便找到漏點也無法焊接,況且腐蝕性氣體對管內任何部位均有腐蝕可能,因此,選用膠粘劑的面積粘補堵漏工藝。考慮到硫酸的強腐蝕性,堵漏溫度較高(SO3氣體入口處溫度高達331℃)等因素,選用耐高溫性及耐強酸腐蝕性較好的無機膠最合適。
3.堵漏工藝
① 首先在SO2氣體出口旁用氣焊割開施工孔,用2%氫氧化鈉溶液清洗,再用高壓水沖洗,徹底除去酸泥,從SO3氣體進口進入檢查漏點;
② 按下述配方調膠(質量分,下同)
水玻璃 10 氟硅酸鈉 0.5-1
石英粉 10
該膠固化速度、粘度可按要求調節,固化時間一般為幾小時即可,固化物堅硬如石,粘度應以膠漿易流動又不致從堵點處流掉為好;
③ 將配好的膠漿泵從施工孔中打入列管或人工倒入,然后用空氣風泵將膠漿吹動,使之完全、均勻地填充管間,為保證膠漿能均勻地涂布在花板上,風泵應保證足夠壓力,必要時可開2-3個施工孔,同時進行施工。若膠漿太或漏點太大,可預先在下花板SO3出口一側預處理,以膠漿流不走為宜,待固化后,再用較稀的膠漿充填1次;
④ 檢查漏點是否堵住,確認沒有漏后,焊接施工孔。
4.堵漏效果
采用上述工藝堵漏后,串氣率從堵漏前的30%降到堵漏后的5%。該外部熱交換器堵漏后運行半年,串氣率任無增加。