火炬头故障分析与改进措施.pdf

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1、122化工机械2016益火炬头故障分析与改进措施马振华+(中国石油辽阳石化分公司烯烃厂)摘要从排放噪声、火炬头多处损坏和蒸汽引射管烧损3方面对火炬头故障表现形式及其产生原因进行分析，并提出针对性的故障改进措施。关键词火炬头故障分析改进措施中图分类号TQ056．8文献标识码B文章编号0254_6094(2016)01旬122m3某石化厂公用车间火炬系统于2007年10月投入使用，火炬总高125m，由火炬头、分子封、火炬塔架、火炬简体、分液罐、水封罐、仪表及电气相关设施等组成，该系统属于高空火炬系统‘1。。该火炬系统连续运行至今一直没有对其火炬头部分进行维护检修，导致多个部位

2、出现故障。在此，笔者针对某石化厂公用车间的火炬头故障形式及其原因进行分析，并提出相应的改进措施以对火炬头进行维护检修。1火炬头故障分析1．1火炬头结构该火炬头为梅花喷嘴型式(图1)，顶部直径1．7m，用于排放量较大的场合，结构复杂心1。1——长明灯；6——中心喷嘴；1．2故障表现形式图1梅花喷嘴式火炬头2——外喷嘴；3——消音器；4——聚火块；5——蒸汽空气混合喷嘴；7——蒸汽；Ⅲ——梅花喷嘴火炬自投用以来，排放噪声一直很大，后通过调整蒸汽量使噪声减小；但在其他生产装置生产波动，且有大量可燃气排至火炬燃烧时，火炬物排放仍旧会出现较大的噪声，周边几公里内均不同程度上受到影响

3、，形成了噪声污染。火炬头顶部蒸汽盘管、消烟蒸汽法兰及梅花喷嘴接管等部位均有漏点、开裂和破损。火炬头内部的24根蒸汽引射管烧损情况如图2所示，可以看到蒸汽引射管损坏程度已十分$马振华，男，1981年12月生，工程师。辽宁省辽阳市，110003。第43卷第1期化工机械123严重，梅花喷嘴均已变形或脱落。图2火炬头内部蒸汽引射管烧损情况2火炬头故障原因分析2．1排放噪声大通过近距离检查火炬头结构发现，梅花喷嘴距引射蒸汽管的喇叭口距离较远，造成部分蒸汽流动噪声外漏，并且其消音罩损坏严重，无法消音。2．2火炬头多处损坏火炬系统蒸汽管线(主要在火炬顶部)有多处漏点，原因是蒸汽管中存有

4、积水，冬季冻胀，造成泄漏。火炬顶部有3处消烟蒸汽法兰经常发生泄漏，主要是因为火炬塔架整体发生振动，且温差较大，造成每到冬季便发生泄漏的现象。火炬头部位有多处开裂。火炬头顶部振动较大，且受内部高温作用，焊缝抗拉能力下降，导致开裂。火炬筒体边缘处开裂的主要原因是：消烟蒸汽引射管烧损后，没有消烟蒸汽的保护，火炬物在火炬头内部燃烧，导致简体损坏。火炬头内部引射蒸汽管烧损后，火炬物在筒体内部燃烧，火焰通过喇叭口串到消烟蒸汽盘管处，造成盘管过烧，导致其裂纹和鼓包。盘管内泄漏的蒸汽对消音罩产生冲刷，导致消音罩内部损坏，而火炬头内部串出的火焰，造成消音罩外层壁板过烧，导致其变形。2．3蒸

5、汽引射管烧损严重蒸汽盘管上多个梅花喷嘴脱落或损坏，使消烟蒸汽无法通过引射蒸汽管送到火炬筒体内部，造成消烟蒸汽引射管没有蒸汽保护而烧损。3改进措施3．1防噪声措施防噪声措施有如下3方面：a．在修复两个原消音罩的同时，增加两个消音罩，置于原消音罩的上部，即相当于增加一个屋顶，将蒸汽喷射产生的噪声进一步吸收，防止扩散(下部留出空气流通通道)。b．梅花喷嘴处的喇叭口用高铝纤维毯包裹后加不锈钢钢板，吸收梅花喷嘴喷射蒸汽产生的噪声；同时将梅花喷嘴与喇叭口位置调整，保证喷射的蒸汽噪声尽量通过蒸汽引射管传出。C．在火炬头简体内壁涂抹一层约40mm厚的耐火胶泥，起隔热降噪的作用”-。3．2

6、防泄漏措施将长明灯伴热管的材料由碳钢改为$30408，管与管之间的连接用$30408管箍，以提高伴热管抗拉强度；伴热管用锡纸包裹，避免碳钢与不锈钢接触产生电位腐蚀，延长伴热管使用寿命。提高蒸汽系统脱水能力，地面疏水系统更换大排量疏水阀，提高冷凝水回收能力。3处消烟蒸汽法兰更换为凹凸面密封(FM／M)的型式，以提高抗振防泄漏能力；紧固螺栓改细牙、采用碟簧片以增加预紧力，防振动松动。3．3防损坏措施防损坏措施具体包括以下5方面：a．平整筒体，在简体顶部加外加强圈，防止筒体过热变形；b．在筒体外加强圈下部增加立板拉筋，防止简体变形；c．梅花喷嘴连接管处加补强、加凸台，提高焊缝抗

7、拉强度；d。拆除吊耳，避免吊耳焊缝处因热应力集中导致吊耳脱落；o．通过提高材料等级来预防过热烧损火炬头内件，如将24根蒸汽引射管材料换为s31008，内部支撑圈和套圈材料换为S31008HJ。3．4承重核算火炬头改进修复后较原火炬头增加了部分重量，其中一部分重量作用到火炬头筒体碟形变径处，如图3所示。其中，I为上筒体与变径处的连接形式，Ⅱ为下筒体与变径部位的连接形式。从图3可以看出，筒体碟形变径部位的焊缝处承受了上部火炬头的重量，经核算简体碟形变径部位增加承载重量约786kg，具体为：火炬头简体内部涂抹耐火胶泥(包含锚固爪钉)