煉油與化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第22卷合成氣裝置廢熱鍋爐爐管泄漏原因分析劉殿中,耿會(huì)(大慶石化公司化工二廠,黑龍江大慶163714)摘要:2011年2月2日,某石化企業(yè)合成氣裝置廢熱鍋爐爐管發(fā)生泄漏事故,導(dǎo)致停產(chǎn)10d造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。文中分析了該廢熱鍋爐爐管發(fā)生泄漏的原因,并提出了應(yīng)對相應(yīng)的改進(jìn)措施,對國內(nèi)同類裝置具有一定的借鑒價(jià)值關(guān)鍵詞:廢熱鍋爐;爐管;泄漏中圖分類號(hào):TQ054文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-4962(2011)05005802合成氣裝置以重油、氧氣、蒸汽為原料,在氣2原因分析化爐內(nèi)1350℃的高溫條件下發(fā)生部分氧化反應(yīng),廢熱鍋爐爐管發(fā)生泄漏后,組織有關(guān)人員對生成以一氧化碳和氫氣為主的粗合成氣。粗合成氣化爐爐膛溫度、廢熱鍋爐爐水強(qiáng)制循環(huán)量、鍋爐氣從氣化爐出來經(jīng)廢熱鍋爐的3組爐管回收熱量水質(zhì)、爐磚檢測報(bào)告等參數(shù)進(jìn)行分析,查找可能導(dǎo)后進(jìn)入碳洗塔,用水洗滌并除掉合成氣中的游離致爐管泄漏原因,初步排除了工藝操作、水質(zhì)、爐碳黑,同時(shí)廢熱鍋爐殼程副產(chǎn)48MPa飽和蒸汽。磚材質(zhì)、廢熱鍋爐爐管材質(zhì)等因素的影響"。1爐管的泄漏2.1現(xiàn)場情況2011年2月2日,合成氣裝置碳洗塔1251底部設(shè)備打開后,發(fā)現(xiàn)合成氣爐渣截罐、聯(lián)通管出口溫度及頂部出口合成氣溫度同時(shí)升高了廢鍋灰罐堵塞嚴(yán)重堵塞物量大,質(zhì)地疏松,呈灰℃。同時(shí)發(fā)現(xiàn)廢熱鍋爐蒸汽產(chǎn)量由825th降低褐色泥土狀與以往檢修時(shí)出現(xiàn)的青黑色、質(zhì)地較至7.6th,對廢熱鍋爐及1251塔進(jìn)一步綜合分析,硬、并有金屬析出物的灰渣明顯不同。見圖2。判斷廢熱鍋爐盤管發(fā)生了泄漏,爐管外部壓力較高的熱水進(jìn)入合成氣爐管內(nèi)部。2月8日廢鍋爐管泄漏進(jìn)一步擴(kuò)大。為了確保裝置安全,決定于2月9日停工處理,處理后于2月20日合成氣裝置投料開工。合成氣裝置自1986年投產(chǎn)以來,廢熱鍋爐(連同爐管)只在2008年更新1次,第1臺(tái)廢熱鍋爐使用了22a,第2臺(tái)截至泄漏時(shí)只用了25a。1"爐管泄漏情況見圖1。圖2聯(lián)通管的破壞情況首先對灰渣進(jìn)行了取樣分析,發(fā)現(xiàn)灰渣主要含有Al:55%-56%(以AlO3計(jì),以下均以氧化物計(jì)),Si:22%,Ni:11%,并含少量稀土元素,由此懷疑這些雜質(zhì)可能是由原料重油帶入。2.2Al、Si的來源分析進(jìn)一步對合成氣界區(qū)重油進(jìn)行取樣分析,結(jié)果重油中原中國煤化工42gg為了分THCNMHG廠常減壓圖11·爐管泄漏情況套常減壓二、236罐、化⊥一)原科一車間重油2011年第5期劉殿中,等合成氣裝置廢熱鍋爐爐管泄漏原因分析進(jìn)行取樣分析,結(jié)果是:常減壓一套,Al:未檢出,Si由金相組織粗化及氧化現(xiàn)象可以初步判斷爐管的:0.255gg;常減壓二套,A:0.268gg,S:2599泄漏與管壁處過熱造成的晶粒粗化和氧化腐蝕有μgg;236罐,A:10.17μg,Si:12.17μgg;化工一關(guān)。廠原料一車間,A:24.54μgg,Si:28.53μgg(5)能譜分析結(jié)果表明爐管內(nèi)表面腐蝕區(qū)的根據(jù)分析數(shù)據(jù)認(rèn)為原料重油中A、Si含量的成分非常復(fù)雜,主要含有C、O、FeNi、Si、A、Mo、大量增加說明煉油廠二套裝置減壓渣油在輸送到As、$b等成分,其中O、Fe含量最高。爐管外表面合成氣裝置界區(qū)的過程中受到污染,由于重油中腐蝕區(qū)成分簡單,主要含有O、fe、Ni等Al、Si等雜質(zhì)較多且顆粒粒度極小,在合成氣爐中綜合對爐管的材料性能分析,合成氣裝置泄1350℃高溫下處于熔融狀態(tài),密度較低并附著在漏的原因可以概括為由于爐管直管段結(jié)垢嚴(yán)重,爐膛聯(lián)通管、廢鍋灰罐及管線的內(nèi)壁上,不斷積造成合成氣在直管段沒有冷卻到設(shè)計(jì)的預(yù)期溫累,形成堵塞物,最后導(dǎo)致合成氣爐入爐蒸汽與度熱量釋放點(diǎn)后移造成后部沒有耐高溫襯里的1251塔出口合成氣之間的壓差升高的現(xiàn)象;同時(shí)合成氣管段局部溫度過高,導(dǎo)致爐管材質(zhì)發(fā)生氧在入爐爐管處形成結(jié)垢,導(dǎo)致該處合成氣的熱量化及金相組織劣化機(jī)械性能下降在殼程爐水的并沒有在鍋爐爐水強(qiáng)制循環(huán)下及時(shí)撤出,達(dá)到降壓力作用下發(fā)生穿孔泄漏低溫度的目的,造成合成氣熱量釋放點(diǎn)后移,并在3結(jié)束語只有自然對流的直管段后第1圈盤管形成局部過(1)每月分析原料重油中Al、Si、Fe、N等雜質(zhì)熱,導(dǎo)致穿孔泄漏2。含量,建立原料重油質(zhì)量臺(tái)帳,保證重油質(zhì)量。23爐管材質(zhì)分析(2)建議使用不含(或少含)Al、Si等雜質(zhì)的重在對原料重油進(jìn)行分析的同時(shí),將廢熱鍋爐油作為合成氣爐的原料。爐管泄漏段切開后,委托東北石油大學(xué)進(jìn)行了材(3)該次檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)合成氣爐爐壁因A、Si等質(zhì)、機(jī)械性能等進(jìn)行了分析。分析包括5項(xiàng)內(nèi)容。結(jié)垢物掛壁,增厚達(dá)到6cm,在運(yùn)行過程中這些渣(1)對直管段(非過熱部位)進(jìn)行了抗拉強(qiáng)度、截物必將落入聯(lián)通管、爐管中,造成堵塞。因此建屈服強(qiáng)度、延伸率、布氏硬度等項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了測議在今后的檢修工作中,檢查廢熱鍋爐整體情況。試,結(jié)果表明爐管材料的力學(xué)性能正常。(4)密切監(jiān)視合成氣爐、廢熱鍋爐等重點(diǎn)部位(2)對爐管材質(zhì)化學(xué)成分分析表明,爐管材質(zhì)的運(yùn)行狀況,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)解決。符合要求。參考文獻(xiàn):(3)對泄漏區(qū)形貌觀察可知泄漏區(qū)管體明顯(1王運(yùn)炎機(jī)械[程材料M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社向管內(nèi)凹陷,成不規(guī)則漏斗狀,且變形周圍壁厚沒1992:66-67有減薄,表明是先失穩(wěn)再泄漏,失穩(wěn)處是材料性能2]高進(jìn)孫金廠金屬材料應(yīng)力腐蝕失效分析山東輕工業(yè)學(xué)劣化,機(jī)械強(qiáng)度下降,在管外壓力下所致。院學(xué)報(bào),2001,15(1):12-14.(4)金相分析表明泄漏區(qū)從管外壁向內(nèi)金屬收稿日期:2011-08-01晶粒逐漸增大,最內(nèi)層已經(jīng)被氧化,說明此處過作者簡介:劉殿中,男,工程師,92年畢業(yè)于蘭州石油學(xué)校,現(xiàn)從熱,機(jī)械性能下降2。直管段金相分析未見異常。事丁辛醇生產(chǎn)工藝管理工作。石化信息中國石化加緊開發(fā)合成油成套技術(shù)據(jù)《中國化工報(bào)》2011年8月25日報(bào)道費(fèi)托合成產(chǎn)物加氫提質(zhì)生產(chǎn)潤滑油和蠟項(xiàng)目于2011年8月8日通過中國石化集團(tuán)公司組織的技術(shù)評議,會(huì)議明確了費(fèi)托合成蠟加氫提質(zhì)及生物航煤中試方案。根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃,中試技術(shù)工業(yè)應(yīng)用裝置將于2012年1季度在河南油田精蠟廠建成投產(chǎn)。利用費(fèi)托合成油提質(zhì)生產(chǎn)基礎(chǔ)油技術(shù)甲前在園內(nèi)尚空白,加氫提質(zhì)技術(shù)是合成油成套技術(shù)中的重要部分。預(yù)計(jì)裝置改造將于2011年底完成,2012年中國煤化工過程中,石科院針對固定床和漿態(tài)床費(fèi)托合成蠟結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)和產(chǎn)品需求,開發(fā)出2項(xiàng)費(fèi)托CNMH(礎(chǔ)油和特種蠟工藝技術(shù);通過優(yōu)選催化劑和合適加氫處理段反應(yīng)深度,實(shí)現(xiàn)了油蠟井舉。