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裂解炉横跨段压力表处的裂纹产生原因及对策

发布时间:2018-03-29 12:48:39 浏览:

本文通过对四川石化乙烯装置裂解炉区7#裂解炉横跨段压力表处发生的物料泄露事故进行分析,研究其产生裂纹的原因 及相应的对策,为避免再次发生同类事故提供帮助。

1.概述

四川石化80万吨/年乙烯装置于2009年9月开工建设, 2014年2月投产。该裂解单元由8台SW公司的USC型裂 解炉组成,7台USC—176U型液体原料裂解炉(6开1备), 裂解加氢尾油(HTO)和混合石脑油,以及液化石油气(LPG)加氢C4/C5等轻烃原料。1台USC-12M型循环气裂解炉。 可裂解装置循环C2/C3每台USC-176U型液体原料裂解炉 的辐射室为双炉瞠结构,每个炉膛中有88根U型炉管一字垂 直排列,形成单排双辐射立管式裂解炉管,每两个炉膛共用一 个对流段,对流段均在辐射段的上部,其作用是利用离开的炉 膛高温烟气来预热对流段盘管内的裂解原料(HC)和锅炉给水 (BFW)过热稀释蒸汽(DS)和超髙压蒸汽(SHP SS)等,而裂解 炉的横跨段指的是离开对流段而未进入辐射段的工艺段。此处 的压力和温度是作为进行裂解过程中监控的重要的参数之一, 通过其变化趋势可以确认物料的流通,组分的变化,比较炉出口 压力和横跨压力还能作为是否需要清焦的依据。所以专利商在 此处设计现场一次表和远传DCS表,方便室内人员监控。

2.现场情况

该裂解炉自二月份开工以来,已经安全运行4个月,但近 7#炉高温横跨段管线管件号10-P21021744-D05X-H) 的压力表引压管处出现物料泄露着火事故,使得该炉进行了非 计划的退料停车,并请专家组前来进行现场调研,发现4个通 道的高温横跨管连接仪表引压管处都有大约2cm的裂纹。 设计的一股吹扫防焦蒸汽的温度与流经此处物料的温度相差 太大

3.原因分析

①经过细致的调研,我们发现该处裂纹产生的原因主要是

防焦蒸汽温度为2801C,而此处物料温度也就是横跨温 度)高达55(TC ,两种等级的冷热介质在这里交汇,由于各自的 热应力不同,极易产生冷淬而导致裂纹。②通过了解,此防焦蒸 汽管线由于布置问题在管内易干产生凝液,操作中又未及时排 液,导致冷凝液接触热物料发生的急剧汽化,长此以往造成了 该处材料的加速减薄,加剧了开裂的程度。③此连接处的材料 设计没有考虑到这点,导致了问题发生。

4.对应策略

①根据专家建议,由干此处的防焦蒸汽和压力表的存在, 裂纹产生不可避免,比对国内其他装置部分已经取消压力设 计。当支管修复好后,用端扳封死。②可在此处设计一个材料等 级适应热应力的套管,套管与压力表可以用法兰连接,但此处 接头需计算分支管进人蒸汽主管的流速,如果流速过低,冷介 质会接触到主管上部。反之,流速过高’冷介质会在主管下部位 作用,而接触部位同样会导致热疲劳的裂纹产生,因此必须使 得分支管冷介质的流速匹配主管中热介质流速,这样混合均匀 才能避免产生裂纹。而套管的使用加固了连接部分的强度和硬 度,延长其寿命。③当投用其横跨压力表时,外操人员应及时的 做好分支管蒸汽排凝工作,减少冷凝液的积累,减少冷介质在 此处的汽化率。

5.结语

①室内人员应对运行炉的横跨段处参数进行重点监测, 趋势进行跟踪,发现偏差要及时报告调整。②室外人员例行巡 检时要对此处进行检査,及时发现异常。③设计人员应对此做 出课题研究,拿出更加适合此热应力的材料套管方案,或者寻 找比蒸汽防焦更好的防焦方法,使得这些热偶和附属元件的抗 干扰性更强。

虽然说乙烯的工艺已经是一套成熟的工艺,但根据各地 方的地理环境不同,各生产流程、设备优化设计不同因此需要 我们必须掌握更多的更全面的知识,通过发生的事故和现象来 挖掘出本质。希望通过本文的探析能够引起重视和对做好工艺 优化的信心,避免或最大程度降低类似事故给生产装置带来的 损失。