废热锅炉故 障原因分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第39卷增刊1石油化工设备Vo1．39Supplerrlent12010年8月PETRO-CHEMICALEQUIPMENTAug．2010文章编号：1000—7466(2010)增刊1-0102—02废热锅炉故障原因分析刘庆龙(中国石油吉林石化乙烯厂，吉林省吉林市132022)摘要：废热锅炉是乙烯装置裂解炉的重要组成部分之一，其运行效果直接影响到单台裂解炉投用率、运行周期、乙烯收率及热效率等主要技术指标。通过对设计数据和现场损伤设备的分析，查明了废热锅炉损伤的原因，采取可靠方法修复后重新投入生产，有效地保

2、证了乙烯装置生产的连续运行，取得了较好的效果。关键词：废热锅炉；裂解炉；故障；原因分析中图分类号：TH45文献标志码：B高温、高压工况下的裂解炉在乙烯装置中处于900℃。水压试验压力0．00585MPa，设计压力下重要的位置，其运行状况如何将直接关系到乙烯装的密度0．5199kg／m。，平均流速为84．56m／s。置的收率、综合能耗及安全平稳性等。裂解炉主要换热管数量为28(直管)，其中内管规格为由对流段、辐射段及附属的高压蒸汽系统构成，其附051mm×5mm，设计金属温度为388℃；外管规属高压蒸汽系统中所用的废热锅炉在裂解炉运行中格为73

3、mm×5mm，设计金属温度为338℃。椭起着十分关键的作用，其一是快速急冷高温的裂解圆形管板规格为O108mm×11mm，设计金属温度气，终止裂解气中的烯烃二次反应的发生。其二是为388℃。换热管及管板材质均为15Mo3。回收裂解气的余热，用于发生高压蒸汽。从设计角度上看，废热锅炉内、外管及椭圆形管吉林石化公司乙烯厂乙烯装置老区共有6套裂板均无腐蚀裕度。内管设计的安全系数为2．5，外解炉生产线，每套裂解炉生产线中包括8台废热锅管及椭圆形管板设计的安全系数为1．5。炉。废热锅炉型式为双套管夹套式，采用德国林德1．2材质性能公司施密特专利技术设计

4、，于1996—09开始投用。15Mo3材料化学成分：叫(C)一0．12～0．20，运行以来，陆续发生了爆管现象，严重影响了装置的叫(Si)：0．15～0．35oA，砌(Mn)=0．50～0．80，稳定运行，文中对废热锅炉损坏原因及修复后的使叫(P)≤0．040，叫(S)≤0．040，训(Mo)一用状况进行简要分析和讨论。0．025~0．35。力学性能如下：R一450～550MPa，ReL≥285MPa，A一22。1废热锅炉简介2废热锅炉裂纹分析1．1设计参数废热锅炉为双套管夹套式换热器，设计标准为2．1换热管外观检查AD-Merkblatte

5、r，单台废热锅炉具体设计数据如下：废热锅炉的外管没有损伤，只有内管出现问题。夹套介质水／蒸汽，操作压力12．5MPa，操作温度内管外表面不平，氧化皮分层有剥落现象，且存327℃，设计压力14．0MPa，设计温度350℃，水压在密集腐蚀坑。腐蚀严重区呈黑褐色，可见明显的试验压力18．2MPa，设计压力下水密度壁厚减薄。腐蚀区域均出现在内管外表面距下端焊620kg／m。，蒸汽密度为87kg／m。。内管介质为裂口1～2m内，个别内管内表面也有在2～3m处。解气，操作压力0．00167MPa，操作温度(进／出)为内管内表面一部分有严重的变形，即发生了

6、局837℃／420℃，设计压力0．0045MPa，设计温度部失稳(但未破裂)，变形部位壁厚2～3mm，明显收稿日期：2010—03—08作者简介：刘庆龙(1971一)，男，工程师，学士，多年从事化工厂设备技术开发及管理工作。学兔兔www.xuetutu.com增刊1刘庆龙：废热锅炉故障原因分析·1O3·减薄区距下端焊口2～3m处。内管破裂部位大多的破坏大多出现在距下端焊口20~40mm处，即椭发生于内管距下端焊口20~40mm的区域内(该区圆形管板内，致使椭圆形管板减薄及破裂。域位于椭圆形管板内)，也有一少部分内管的破裂部3废热锅炉修复Es-

7、9]位在距下端焊口1～2rn处，且此处腐蚀严重。2．2废热锅炉椭圆形管板损伤3．1内管修复管板厚度由11mm减薄至7～9mm，有局部腐废热锅炉爆管后由于时间限制不能马上更换新蚀坑，最小壁厚为6．1mm，其中位号为E040ID的管，解决办法是切割去腐蚀严重的管段，利用原有的废热锅炉下部椭圆形管板出现纵向裂纹。旧管或是规格为O51mm×6mm的15CrMo钢管2．3废热锅炉损伤原因分析[】进行组对焊接。另外，对偏离了设计要求内管外表2．3．1流速面的定距块也进行重新校正。在假设介质流量基于平均分配状况下，单台废3．2修复后的管板强度核算热锅炉有关

8、数据如下：内管介质(裂解气)的质量流根据有关资料对现有的管板进行了应力核算，量3750kg／h，面积0．00132m，流速57．6m／s；夹其结果为椭圆形管板壁厚在