TDI閃蒸罐至除氧器冷凝水管道泄漏原因及對(duì)策
作者：劉同力
來(lái)源：滄州大化TDI有限責(zé)任公司
評(píng)論： 更新日期：2013年01月11日
3 泄漏的原因
TDI閃蒸罐的工作壓力為0.5MPa，由于處于飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的蒸汽飽和溫度為151.8℃。除氧器的工作壓力為0.02MPa，在冷凝水由TDI閃蒸罐輸送至除氧器的過(guò)程中，冷凝水的壓力由0.5MPa逐漸下降至0.02MPa。由于壓力不斷降低，部分冷凝水開始汽化，汽化將持續(xù)進(jìn)行，直至達(dá)到相應(yīng)壓力下的飽和溫度。由于在冷凝水管道中壓力不斷下降，因此平衡被不斷打破，汽化不斷進(jìn)行。此過(guò)程使得冷凝水管道中積累了一定的飽和蒸汽，在冷凝水中以大量氣泡的形式存在，被冷凝水流夾帶、輸送。冷凝水汽化率P的計(jì)算式為：
?式中P——冷凝水的汽化率
h1——TDI閃蒸罐冷凝水的比焓，kJ/kg
h2——進(jìn)入除氧器前冷凝水的比焓，kJ/kg
h——進(jìn)入除氧器前冷凝水中飽和蒸汽的比焓，kJ/kg
由于冷凝水管道絕熱性良好，因此流動(dòng)可視為絕熱過(guò)程。根據(jù)上述條件，查文獻(xiàn)[1]得，h1=639.98kJ/kg，h2=504.64kJ/kg，h=2748.62kJ/kg。由式(1)計(jì)算得，P=0.06，因此冷凝水中帶有大量的飽和蒸汽，蒸汽以氣泡的形式被冷凝水夾帶。當(dāng)冷凝水流經(jīng)管道彎頭時(shí)，流向改變，形成強(qiáng)烈的湍流，夾帶氣泡的冷凝水對(duì)彎頭及附近管道產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損腐蝕。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，就會(huì)將管壁磨薄，從而產(chǎn)生泄漏。
因此，冷凝水管道磨損腐蝕速率主要取決于以下兩個(gè)因素：①冷凝水的汽化率。汽化率越高，管道磨損腐蝕速率越快。汽化率主要取決于除氧器和TDI閃蒸罐的工作壓力，由于二者的工作壓力由相關(guān)設(shè)備及工藝條件確定，是固定的，很難進(jìn)行調(diào)整，因此降低汽化率的措施可操作性很差。②冷凝水的流速。冷凝水的流速越高，管道磨損腐蝕速率越快，而冷凝水的流速在冷凝水流量一定的條件下，受冷凝水管道管徑的影響。流體的流速與管徑的2次方成反比，當(dāng)管徑增大時(shí)，流體的流速迅速減小，反之則迅速增大，因此管徑是影響冷凝水流速的一個(gè)敏感因素。
4 解決方法
為了解決冷凝水管道經(jīng)常泄漏的問題，我們?cè)诖笮奁陂g，對(duì)冷凝水管道進(jìn)行了技術(shù)改造，將靠近除氧器一側(cè)的冷凝水管道的管徑增大，由原來(lái)的073變?yōu)椐?33。這樣在冷凝水量不變的情況下降低冷凝水的流速，減緩管道磨損腐蝕速率。將這部分管道的壁厚加厚，由原來(lái)的3.5mm變?yōu)?mm，增加管道的耐磨性。改造后冷凝水管道運(yùn)行良好，至今未出現(xiàn)泄漏。
參考文獻(xiàn)：
[1] 朱自強(qiáng)，徐汛.化工熱力學(xué)(第2版)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1991.
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