1 前言

通過對煤化工裝置循環水換熱器查漏方法的綜述，概括出常用的分析檢測手段，為高效快速查漏提供方法支持。循環水換熱器查漏可以從物理方法和化學方法兩個方面考慮。本文主要結合近幾年的生產實際，總結常用的換熱器查漏的分析方法，以便對今后的分析工作提供指導。

2 換熱器查漏分析方法

2.1 物理方法

（1）顏色。通過人眼觀察循環水顏色變化，判斷泄漏。例如：

煤氣化裝置的黑水廠房換熱器泄漏后，循環水塔池中水樣顏色明顯由土黃色變為黑色。芳香烴類物質泄漏后最明顯的特征是水質變紅。在投加非氧化性殺菌劑之后，循環水顏色恢復正常，但若漏點不切除，根據泄漏量的多少，循環水的顏色在不等的時間又會變紅[1].

（2）氣味。通過鼻子聞嗅工藝裝置區或循環水的氣味，判斷泄漏。例如：液化氣在常溫常壓下以氣體的狀態存在，因此發生泄漏后其中的含硫化合物有臭雞蛋氣味?；旌戏紵N泄漏后，裝置現場有濃烈的汽油味。

（3）氣泡。通過觀察循環水中的氣泡，判斷泄漏。例如：甲醇泄漏入循環水中，在水中有積累作用，是促使真菌迅速繁殖的營養劑，從而提供了足夠的纖維酶，促使甲基纖維素的合成。因此循環水中產生了大量細小稠密的白色泡沫 [2].

（4）濁度。通過檢測循環水換熱器進出口的濁度，判斷泄漏。例如：煤氣化裝置的洗滌水常夾帶煤粉或煤灰，換熱器易磨穿泄漏。黑水或灰水泄漏后，水質的濁度變化明顯。

（5）懸浮物。通過檢測循環水中懸浮物的多少，判斷泄漏。例如：

MTP裝置的烴類物質泄漏進入循環水，會促使循環水中微生物的繁殖，產生生物粘泥，水質的懸浮物增多。氣化裝置的黑水廠房換熱器泄漏后，水中的懸浮顆粒物增多。

2.2 化學方法

（1）酸堿度。當泄漏的物料有明顯的酸堿性，例如液氨、氫氧化鈉、硫酸、鹽酸、胺液或酸性氣等，可以利用 pH 值來檢測換熱器進出口的變化來判斷泄漏。例如：脫鹽水站的硫酸儲罐中硫酸泄漏進入脫鹽水，脫鹽水的 PH 迅速下降。硫回收裝置的含硫化氫、氨氮含量高的“酸性水”汽提部分換熱器發生泄漏后，在最初階段表現為堿度、pH值上升，但泄漏一段時間后，循環水中的硫細菌將循環水中的硫化物轉化為硫酸，硝化細菌將循環水中的氨態氮轉化為硝酸。循環水的堿度、pH 值均會下降，COD 上升。

（2）余氯 .當含有硫化氫、二氧化硫、氨等酸性物質泄漏進入循環水時，循環水中的二氧化氯會與這些酸性物質發生反應，二氧化氯的消耗量就會增加，在投加量不變的情況下，余氯值會下降或檢測不出。當汽油或潤滑油泄漏進入循環水系統，余氯也會下降較快。因此通過檢測換熱器進出口的余氯，進出口值差異較大的，可判定為泄漏。

（3）二氧化硅。當循環水或爐水泄漏進入蒸汽凝液系統時，二氧化硅含量就會陡增。因此，可以通過排查蒸汽凝液系統的二氧化硅含量，判斷是否有循環水泄漏。

（4）氨氮。通過檢查水中的氨氮含量，判斷泄漏。例如：當液氨泄漏進入循環水中，初期水質的 PH、氨氮顯著上升。后期二氧化氯加入量變化明顯，余氯偏低，總鐵升高。泄漏量達到一定程度時，水體中帶有氨味。

（5）化學需氧量（COD）。通過檢測換熱器進出口或上下水的COD,可以判定換熱器是否有漏點。循環水中 COD 通常在 100mg/L以下，當烴類、醇類等有機物質工藝物料泄漏進入循環水，會造成循環水的COD大幅升高。MTP裝置的E-60311A換熱器泄漏時的數據變化。

（6）水中油。當芳烴、汽油或油冷器的潤滑油泄漏進入循環水，水體中的油含量會陡增。甚至有時可以通過肉眼觀測到，鼻子聞到。因此通過分析油冷器中循環回水中的油含量，可以判定換熱器是否有漏點。循環水中通常會有 5.0mg/L 以下的油含量，空分裝置的 121-E07 油冷器泄漏時，進出口的循環水中油含量達到 10-80 mg/L,切除漏點后，系統恢復正常。121-E07 油冷器進出口的水中油數據變化。

（7）總有機碳（TOC）。COD 和 TOC 都是反應有機物質的含量，因此在 MTP、PP 裝置排查換熱器有無有機物質泄漏時，也可以分析水中 TOC 來判定，且總有機碳分析儀的樣品分析時間比 COD 快速消解儀短的多。

（8）水中有機物。當醇類物料泄漏進入循環水，會引起水中醇類含量增多，濁度、COD、TOC、異氧菌、總鐵、生物粘泥量等水質指標都會超標。當明確工藝物料為醇類時，也可以使用氣相色譜法分析水中高級醇或水中醇來判定換熱器的泄漏。當烴類物料泄漏進入循環水，會引起水中烴類含量增多，濁度變大，COD 和 TOC 都會升高。

當明確工藝物料為烴類時，也可以使用氣相色譜法分析水中烴類來判定換熱器的泄漏[3].

（9）腐蝕速率。工藝介質泄漏后，循環水系統初期表現PH、余氯、濁度、油含量、COD 或氨氮等指標異常，時間長時泄漏介質會被水中微生物所消耗，細菌迅速繁殖，細菌的代謝產物及其所粘附的泥沙形成了危害更大的生物粘泥。生物粘泥附著的地方，將成為垢下腐蝕的部位。因此在循環水中懸掛與換熱器相同材質的掛片，通過分析掛片的腐蝕速率，可以佐證泄漏的判斷。

MTP裝置的換熱器泄漏期間，在一循循環水的模擬換熱器、塔池、吸水池三個地方懸掛掛片，碳鋼、黃銅材質掛片的腐蝕速率均出現 2-9倍的超標。

（10）微生物工藝介質泄漏后，一般情況下水中微生物如細菌、異氧菌的個數也會有大的變化。但由于細菌、異氧菌分析的時間較長，因此一般不做為查漏分析的手段。但可以作為判定工藝介質泄漏強弱的依據之一。MTP 裝置的換熱器泄漏期間，在一循循環水的回水管路上取水樣，分析水中的異養菌出現 1-9 倍的超標。

（11）有機可燃氣。MTP 裝置的物料多是有機可燃物。當乙烯、丙烯等氣態烴類物料泄漏時，循環水中出現較多黃色乳化狀漂浮物，水質濁度超標、COD 超標、余氯檢測不出。由于乙烯、丙烯等氣態烴類不溶于水，易從水中揮發出來。因此可以采用揮發性有機氣體檢測儀檢測循環水塔池格柵處的可燃氣含量，快速判斷現場是否發生泄漏，再用氣相色譜儀進行定性分析，判斷泄漏介質組分。

3 結束語

循環水換熱器查漏分析的方法很多，也在不斷更新，有時一種分析手段不能確定泄漏，可以幾種方法聯合使用確定漏點。煤化工裝置可以通過定期排查換熱器進出口的常規項目的水質指標，建立循環水換熱器泄漏的數據庫，摸清換熱器泄漏的規律、類型，介質的性質，并建立一種快速查漏方法，可以避免或減少換熱器泄漏后對水質的沖擊，水質惡化后對換熱器的腐蝕。

參考文獻：

[1] 張鴻 , 高峰 , 胡雍 , 陳焱 . 循環水換熱器泄漏的判斷與處理 [J].石油化工安全環保技術 ,2007（23）：49-51.
[2] 盧飛 , 賀成艷 . 淺談甲醇廠循環水系統泄漏入微量甲醇的分析及處理 [J]. 山東化工 ,2011（40）：82-83.
[3] 尹光耀 . 乙烯裝置循環水換熱器快速查漏方法的應用 [J]. 河南化工 ,2010（13）：58-58.