高壓空冷器管束沖刷腐蝕的研究.pdf

1、高壓空冷器是煉化加氫裂化裝置中的關鍵設備之一，近年來，由于高硫原油加工量的逐年增大，空冷器及相聯(lián)管道的沖蝕失效已成為制約裝置安全、穩(wěn)定運行的突出問題。國內外已開展了大量相關研究，但大部分僅考慮空冷器管束受到的腐蝕損傷，而沒有充分考慮管內流體的流動情況對腐蝕的加劇作用。
　　 針對以上問題，本文主要以揚子石化公司芳烴廠高壓空冷器EC102為研究對象，應用CFD模擬和沖蝕試驗對空冷器管束的沖刷腐蝕損傷進行了研究。主要研究內容與結論如

2、下：
　　 (1)對高壓空冷器的應用以及沖刷腐蝕的研究進展和發(fā)展趨勢進行了綜述，并提出了本文的研究內容和目的。
　　 (2)對高壓空冷器管束材料進行解剖與測試分析。結果可見，管束內表面存在大量黑褐色硫化物腐蝕產(chǎn)物(主要為Fe9S10)以及明顯的腐蝕斑點，這表明是硫對材料的腐蝕。材料的機械性能測試表明，材料經(jīng)長期服役后機械性能仍保持良好。
　　 (3)應用計算流體動力學軟件FLUENT對管束內流場進行了數(shù)值模擬，初

3、步探討了流體力學因素與管束沖刷腐蝕的關系，并對受沖蝕破壞比較嚴重的位置進行了模擬分析。
　　 (4)設計并安裝了沖刷腐蝕試驗裝置，進行沖刷腐蝕試驗研究。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)與模擬計算結果，提出以壁面剪應力與流體湍流強度的乘積來表征沖刷對腐蝕的促進量，建立了它們之間的關系式。并以此對高壓空冷器EC102管束沖刷腐蝕速率進行了預測，結果與解剖測試結果基本一致。
　　 (5)對空冷器管束進口端的襯管尾部結構進行了模擬、分析與結構優(yōu)化。