炼化厂火炬故障分析及预防措施.pdf

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1、炼化厂火炬故障分析及预防措施赵兴国马成海张春燕(青海油田分公司格尔木炼油厂，青海格尔木816000)摘要：炼油火炬在日常使用中出现了不同程度的故障，如：燃料线断裂、蒸汽环管组件破损、燃烧器筒体外壁存在裂纹等。本文主要对炼油火炬存在的故障进行分析并提出预防措施，以提高火炬使用寿命。关键词：炼化厂；火炬;故障分析;预防措施1概述1.1火炬系统概述炼油厂炼油火炬系系统主要由燃烧器、分子密封器、火炬筒体、火炬塔架、水封罐、分液罐、燃料气系统、消烟蒸汽系统、点火系统等组成。炼油火炬系统是炼油厂重要的安全环保设施，其主要作用是安全、及时燃烧各种工况下突然排放到火炬系统的大量瓦斯气，达到防止装置生

2、产设备发生超压破坏的目的。1.2火炬系统工艺流程简介低压瓦斯气送至火炬系统后，首先进入分液罐R901，将瓦图2长明灯线撕裂斯气中携带的凝结液进行分离，随后在水封罐R902内突破水封，通过火炬筒体后在燃烧器处放空燃烧。(图1)图3蒸汽环管开裂图1火炬放空系统流程图2炼油火炬存在的故障炼油火炬在连续运行3年后，2012年在大检修时进行检查维护，检查人员发现火炬三组长明灯线均出现不同程度的破损，便采取临时措施在泄漏处打卡具进行了简单处理。图4燃烧器筒体外壁焊缝裂纹2014年检修维护时，其中两组处理过的长明灯线与法兰抗拉性下降，当在火炬顶部出现闪爆或火炬塔架整体剧烈振动根部撕裂，火炬顶部的蒸

3、汽环管局部不同程度出现变形和开裂时便发生断裂。现象，已严重影响到火炬的安全平稳运行，但由于组件采购周3.2蒸汽环管组件破损期的问题无法进行整体更换。车间随即进行了修复，主要更换在装置生产异常，大量瓦斯气突然放烧时，岗位人员无法了两组长明灯线，重新固定了长明灯线、引火筒线。(图2、图3)及时、正确调整消烟蒸汽用量，导致火焰在蒸汽环管处燃烧；2016年检修时，更换了火炬顶部的蒸汽环管组件及两组燃料线离蒸汽环管组件较近，断裂后，火焰在裂口处燃烧，长期长明灯线。经过仔细检查后发现燃烧器筒体外壁焊缝处出现裂对蒸汽环管主线进行烘烤，由此造成蒸汽环管组件过烧，导致纹，火炬内部蒸汽喷嘴也出现断裂现象

4、。(图4)其变形、破损。3故障原因分析3.3燃烧器筒体外壁存在裂纹3.1长明灯线断裂燃烧器筒体上部采用310SS不锈钢材质，下部采用304不锈钢材质，检查发现筒体裂纹集中在两种材质的焊缝处。火炬三组长明灯线材质为304不锈钢，在温度高达700～900℃的环境中长期使用，304不锈钢发生脆化，管材的下转155页152

5、2017年6月2017年6月

6、153度下降前储罐气相温度T1为40℃(313K)，1min后气体温度降阀打开，呼出罐内气体直到压力下降到设定值。为防止呼吸阀至T2：39℃(312K)，油罐内气相初始体积V1按浮盘降至最低高压失效时对储罐的破坏，每台储罐还需增设1台DN50

7、0抽屉时浮盘上方的气相空间4800m考虑，罐内气体空间温度变式阻火吸入泄压阀。当呼吸阀正常工作满足不了因意外原因造化前后压力不变，根据盖。吕萨克定律：V1/T1=V2/T2，可以成储罐压力急剧超压时，泄压阀的泄压盖自动顶开，进行紧急33泄压，使罐内压力保持正常，当罐内压力急剧减压时，吸入阀便得到：V2=(4800×312)/313=4784m，单罐所需气量为16m。3开启吸入大气，维持罐内正常压力。由于3台罐同时产生温降，最大所需氮气量为48m/min，氮封阀设定压力，凭经验按500Pa(G)考虑，温度为39℃，折算为标4氮封设施改造过程中应该注意的问题3准状态下的量V3为42.2N

8、m/min，发油时所需氮气量V4为(1)为防止氮气管线中的铁锈、杂质等进入氮封阀内造成33泵的最大输出流量，即V4=250Nm/h=4.2Nm/min，总氮氮封阀的腐蚀、卡堵，氮封阀前应设置过滤器。3气量V=42.2+4.2=46.4Nm/min。根据理想气体状态方程，33(2)储罐顶应设置压力报警设施，以保证呼吸阀及泄压阀46.4Nm在P=0.6MPa(G)，T=312K时体积为7.6m，因此选3失效时能及时提醒工人检查储罐安全设施。取氮气缓冲罐的罐容为8m。(3)氮封取压口应与氮气入口尽量远，以保证氮气进罐时(5)氮气管道水力计算根据常用介质流速的推荐，可初选不影响氮气取压口的取

9、压精度。3[2]氮气管道流速u为20m/s，Q为2650Nm/h，按管径计算公式Q5结束语d=18.8u安全生产是企业管理永恒的主题，轻质油内浮顶罐增设氮可得管道的内径为88mm。由此初选主管管径为DN100，封能有效保证油罐安全，本文对诸如汽油、石脑油、凝析油等轻计算出摩擦压降约为17kPa，从主管至各个罐的氮气支管流量质油储罐的改造具有一定的借鉴意义。3按1050Nm/h考虑，用同样的方法可求得支管选用DN80管参考文献:道，管道摩擦压降约为10kPa