TDI闪蒸罐至除氧器冷凝水管道泄漏原因及对策

作者：刘同力　来源：沧州大化TDI有限责任公司　评论：　更新日期：2013年01月11日

3 泄漏的原因

TDI闪蒸罐的工作压力为0.5MPa，由于处于饱和状态，对应的蒸汽饱和温度为151.8℃。除氧器的工作压力为0.02MPa，在冷凝水由TDI闪蒸罐输送至除氧器的过程中，冷凝水的压力由0.5MPa逐渐下降至0.02MPa。由于压力不断降低，部分冷凝水开始汽化，汽化将持续进行，直至达到相应压力下的饱和温度。由于在冷凝水管道中压力不断下降，因此平衡被不断打破，汽化不断进行。此过程使得冷凝水管道中积累了一定的饱和蒸汽，在冷凝水中以大量气泡的形式存在，被冷凝水流夹带、输送。冷凝水汽化率P的计算式为：

式中P——冷凝水的汽化率

h₁——TDI闪蒸罐冷凝水的比焓，kJ/kg

h₂——进入除氧器前冷凝水的比焓，kJ/kg

h——进入除氧器前冷凝水中饱和蒸汽的比焓，kJ/kg

由于冷凝水管道绝热性良好，因此流动可视为绝热过程。根据上述条件，查文献[1]得，h₁=639.98kJ/kg，h2=504.64kJ/kg，h=2748.62kJ/kg。由式(1)计算得，P=0.06，因此冷凝水中带有大量的饱和蒸汽，蒸汽以气泡的形式被冷凝水夹带。当冷凝水流经管道弯头时，流向改变，形成强烈的湍流，夹带气泡的冷凝水对弯头及附近管道产生强烈的磨损腐蚀。经过一定时间，就会将管壁磨薄，从而产生泄漏。

因此，冷凝水管道磨损腐蚀速率主要取决于以下两个因素：①冷凝水的汽化率。汽化率越高，管道磨损腐蚀速率越快。汽化率主要取决于除氧器和TDI闪蒸罐的工作压力，由于二者的工作压力由相关设备及工艺条件确定，是固定的，很难进行调整，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，管道磨损腐蚀速率越快，而冷凝水的流速在冷凝水流量一定的条件下，受冷凝水管道管径的影响。流体的流速与管径的2次方成反比，当管径增大时，流体的流速迅速减小，反之则迅速增大，因此管径是影响冷凝水流速的一个敏感因素。

4 解决方法

为了解决冷凝水管道经常泄漏的问题，我们在大修期间，对冷凝水管道进行了技术改造，将靠近除氧器一侧的冷凝水管道的管径增大，由原来的073变为ф133。这样在冷凝水量不变的情况下降低冷凝水的流速，减缓管道磨损腐蚀速率。将这部分管道的壁厚加厚，由原来的3.5mm变为8mm，增加管道的耐磨性。改造后冷凝水管道运行良好，至今未出现泄漏。

参考文献：

[1] 朱自强，徐汛.化工热力学(第2版)[M].北京：化学工业出版社，1991.