201脱丁烷塔底重沸炉.ppt

我早就欠你一篇文章，纪念我们八年的友情。需要说的是，到现在我都我早就欠你一篇文章，纪念我们八年的友情。需要说的是，到现在我都不认为自己做错过什么，可是很残忍的，友情就这样结束了，我到现在都不懂。不认为自己做错过什么，可是很残忍的，友情就这样结束了，我到现在都不懂。原因，好像明白，我也当不明白吧，太复杂了好难猜的。先跳过这段不说，原因，好像明白，我也当不明白吧，太复杂了好难猜的。先跳过这段不说，我经常会因为想你而哭泣，如果我们还像那八年中的我们一样，我的伴娘一定是我经常会因为想你而哭泣，如果我们还像那八年中的我们一样，我的伴娘一定是你，马上就举行婚礼了，我到现在都还保留着伴娘的位置，可你明明不会再回来你，马上就举行婚礼了，我到现在都还保留着伴娘的位置，可你明明不会再回来了。想到八年里咱们说的一些恋爱小烦恼，或者对谁谁的八卦，一起喝酒消了。想到八年里咱们说的一些恋爱小烦恼，或者对谁谁的八卦，一起喝酒消愁，一起黯然神伤的时候，想起我脑袋一抽想要逛街，要你马上出来和我一起边愁，一起黯然神伤的时候，想起我脑袋一抽想要逛街，要你马上出来和我一起边八卦边逛街的时候，想起一起八卦边逛街的时候，想起一起K歌嗨皮的时候，还有我们友谊的纪念日想到这些，歌嗨皮的时候，还有我们友谊的纪念日想到这些，我就难过的哭了出来，因为你不会再回来了。你的外号小茉莉，忘了谁起的我就难过的哭了出来，因为你不会再回来了。你的外号小茉莉，忘了谁起的了，反正你是以茉莉自居的。看似淡雅，可是有着浓烈的芬芳，就像你一样。你了，反正你是以茉莉自居的。看似淡雅，可是有着浓烈的芬芳，就像你一样。你说你是茉莉花。友情结束的那段很不堪，我不想再回忆了，希望你也忘记。说你是茉莉花。友情结束的那段很不堪，我不想再回忆了，希望你也忘记。我伴娘的位置会为你留着，我想让你看到我穿婚纱的样子，我想让你看到我和他我伴娘的位置会为你留着，我想让你看到我穿婚纱的样子，我想让你看到我和他在一起是幸福的，我想告诉你他对我很好，我们的婚纱照很漂亮，我的婚纱简单在一起是幸福的，我想告诉你他对我很好，我们的婚纱照很漂亮，我的婚纱简单而可爱，结婚后我打算去巴厘岛或者马尔代夫，然后回来就打算要一个可爱的孩而可爱，结婚后我打算去巴厘岛或者马尔代夫，然后回来就打算要一个可爱的孩子你过得子你过得2#加氢裂化脱丁烷塔底重沸炉加氢裂化脱丁烷塔底重沸炉炉管可靠性分析炉管可靠性分析中国石化天津分公司中国石化天津分公司 李春树李春树20162016年年0303月月2828日日工艺简介工艺简介一、背景简介1.工艺简介2.设备参数加热炉为立式圆筒炉炉，由辐射段和对流段组成，中间由内置转油线连接。炉管分ABCD四路并列。辐射炉管材质20#钢,外径厚度长度(mm)127*8*13000,88根。对流炉管材质20#钢，外径厚度长度(mm)127127*8*6000，180根。设计温度()入口279，出口331操作温度（）入口268，出口308设计压力（Mpa）入口1.85出口1.7操作压力（Mpa）入口1.8出口1.65流量（t/h）设计235，操作195 2009年10月装置投产，2012年8月第一次大检修，计划2016年8月第二次大检修。3.问题背景 在正常运行期间，2#加氢裂化装置脱丁烷塔底重沸炉（F-201）进料泵（P-203）机械密封泄漏，需要更换密封。由于进料泵（P-203）出入口阀门无法关严，生产安排装置计划停工消缺。按计划1月13日早8：00，装置停工，1月14日晚16:00，检修消缺完工，装置开工。装置停工消缺期间，陆续发现脱丁烷塔塔底抽出泵（P-203）入口阀门、重沸炉（F-201）炉管内有堵塞和炉管减薄现象。停工时间延长，处理炉管堵塞和减薄问题。经检测，发现辐射段炉管壁厚严重减薄，1月21日局部更换3根减薄严重的炉管后，装置恢复开工产出合格产品。4.现存问题 加热炉能否安全运行到8月大检修？炉管检修如何安排？Page 6二、安装质量，按合格考虑四、炉管运行结焦堵塞，按可控考虑考虑因素考虑因素一、炉管制造质量，按合格考虑三、高温损伤问题，按有中度损伤考虑五、腐蚀问题，突出问题，重点研究二、可靠性分析（一）、炉管制造质量因素 炉管设计寿命按10年考虑。选材20号碳钢，按GB9948石油裂化无缝钢管制造检验验收合格。辐射段炉管规格127X8X13000。对流段炉管规格127X8X6000。对流段炉管180根，辐射段炉管88根施工过程炉管验收合格。（二）安装质量因素 按照设计要求，依据SH3085石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件施工，焊口100%射线探伤合格。二级合格。施工质量验收合格。此次可靠性分析按焊缝合格考虑，强度校核时焊缝系数取1.按照设计条件运行，累计6年零4个月。2012年8月第一次停车大修，10月恢复运行。2015年1月单元隔离小修。A路有短时堵塞现象。按材质有中度损伤，材质机械性能略有下降。需用应力等强度指标取0.8的损伤系数。从报废的管子上取样做拉伸试验，结果证明这个系数可靠。（三）材质损伤因素力学性能测试结果力学性能测试结果 对报废的第74号炉管标高34米处的直管段向火面取样，其力学性能符合GB9948-2006石油裂化用无缝钢管中20钢的标准范围。试验项目抗拉强度b屈服强度s延伸率检测结果467Mpa385Mpa29.5GB9948-2006石油裂化用无缝钢管中20钢的标准范围410550Mpa245Mpa24（四）炉管结焦堵塞问题 对安全的影响可控。一是原来的堵塞并未引起炉管超温事故，现场有操作识别和把控经验。二是结焦可能性会本身很小，积垢有一个长期累积过程，炉子已经进入正常运行，在7、8个月内再积垢堵管的可能性也很小。三是日常运行有流量指示，注意监盘，一旦有偏流现象可以及时发现。（五）减薄问题 这是突出问题，在抢修期间对辐射段炉管和对流段弯头进行了测厚，抢修后对检测数据进行了深入研究。主要结果如下：1.F-201辐射炉管立管及弯头，共检测88根炉管，约5000点，检测结果直接反映的问题现象有：所有炉管均有大面积减薄，检测壁厚范围在2.76mm，其中45mm的数据居多。直管段壁厚减薄比弯头更严重，向火面比背火面减薄严重，直管中间区域又比上下两端减薄严重。壁厚在4mm以下严重减薄区域长约半米，主要集中在标高56米处。8根立管局部向火面减薄最为严重，其特征靠近炉四路出口段，一根炉管检测最小壁厚读数2.7mm。最大腐蚀减薄速率1.0mm/y。对流段弯头减薄比辐射段弯头轻。所有下部急弯头检测壁厚普遍在5mm以上。对流段炉管急弯头，共检测19个弯头，约289点，仅发现1处弯头有部分减薄，最小壁厚6.3mm。2.按照炉管设计条件，不考虑蠕变和热棘轮效应（金属温度不到），通过强度计算，确定炉管安全运行到大检修，辐射段炉管需要最小计算平均壁厚为2mm。按现在炉管年腐蚀速率为1mm/年计，再运行七个月，加腐蚀裕度0.6mm。炉管强度计算，为保证安全，检修时的最小壁厚为2.6mm.3.实际管壁厚度不均匀，壁厚检测不一定测出最薄部位和最小壁厚。对检测到的壁厚检测数据进行统计处理，对管子出现小于2.6mm可能性进行计算，得出每根辐射炉管壁厚数值小于2.6mm概率。计算模型选用正态分布。即炉管厚度数值分布符合正太分布特征。-标准方差-统计平均值（数学期望值）x-随机变量f(x)-密度函数重点关注的炉管壁厚数值分布计算结果（注19/20/74三根管抢修时报废更换）管号 平均壁厚 均方差 3.0mm概率 2.6mm概率 2.4mm概率 2.0mm概率 （mm）(mm)x10-4 X10-4 X10-5 X10-818 4.0 0.12 3.92X10-3 9.4X10-28 7.4 X10-36 1.145X10-5419 3.67 0.30 127 1.8 1.15 1.2820 3.76 0.23 4.76 2.29X10-3 1.68X10-4 9.88X10-721 3.9 0.30 13.5 0.073 0.0286 0.012 24 4.5 0.20 3.19X10-10 1.05X10-1728 4.4 0.355 0.401 1.98X10-3 8.81X10-4 6.87X10-429 4.4 0.41 3.19 0.0566 0.0535 0.2474 4.9 0.59 6.40 0.484 1.13 44.375 4.7 0.48 1.99 0.0607 9.28X10-4 0.927 -4 19号管的平均壁厚值最小，安全性最差。其壁厚特征数据为壁厚平均值3.67mm，且壁厚数值2.6mm的概率为1.8X10-4，2.0mm数值的概率为1.28x10-8。但经实际运行钢管并未失效，说明炉管壁厚数值2.6mm，2.0mm等小数值出现的概率小于19管的概率，管子仍就可以安全运行。所有管子都可以安全运行。壁厚较小的炉管再运行7个月后的壁厚概率分布计算结果管号 平均壁厚 均方差 3.0mm概率2.6mm概率 2.4mm概率 2.0mm概率 （mm）(mm)x10-4 X10-4 X10-5 X10-618 3.4 0.12 4.29 1.31 X10-721 3.3 0.30 1586 98.15 135 7.3424 3.9 0.20 0.034 4.02X10-7 28 3.8 0.355 121 3.62 4.01 0.19829 3.8 0.41 255.1 17.12 31.93 5.6675 4.1 0.48 109.6 8.89 19.88 6.07参比管19（现在）3.67 0.30 127 1.8 1.15 0.0128（如果还使用预计7个月后）3.07 0.30 4077.5 586 1276 180估计小壁厚的点数超声波探头直径10mm,炉管单根检测全覆盖面积为3.14x127X13000=5184140mm2,理论全覆盖的测厚点数为66040。实际测厚点约为70000点。到2016年8月，估计管子出现小壁厚的读数个数有：管号 平均壁厚 均方差 3.0mm点数 2.6mm点数 2.4mm点数 2.0mm点数 （mm）(mm)x10-4 X10-4 X10-5 X10-618 3.4 0.12 30 021 3.3 0.30 11102 687 95 124 3.9 0.20 1 0 28 3.8 0.355 847 44 3 029 3.8 0.41 1786 121 64 175 4.1 0.48 768 62 14 1参比管19（现在）3.67 0.30 889 13 8 0（如果还使用预计7个月后）3.07 0.30 28543 4102 894 13到2016年8月，所有在用管子出现小于2.0mm的数值点数都很少，几乎没有。但是小于3.0mm的点数就很多了。4.结论：炉管可以运行到大检修，但到时必须更新。三、腐蚀原因分析（一）炉管堵塞腐蚀产物分析组分元素含量%备注有机物组分C/H11.2胶质、积炭C31.2无机物组分Fe36.1多以FeS形式S20.5多以FeS形式O0.51多以Al2O3 SiO2形式Si0.15Al0.05Mn0.21以单质形式Ni0.05多以硫化物形式Mo0.03多以硫化物形式垢样中有机物组分占11%左右，胶质、积炭组分占31%左右，腐蚀组分（FeS）占56%左右，Si、Al及其他金属（催化剂粉末及其他组分）组分占1-2%。（二）物料组成分析时间1月28日1月30日项目硫ppm氯ppm氮ppm硫ppm氯ppm氮ppm1#裂化9.80.51.168.20.51.232#裂化220.50.9912.80.50.24依据麦克诺米曲线，按照加热炉实际出口温度305计算，其高温硫腐蚀速率理论上不会到1mm/y.企业名称加工能力（万吨/年）炉管规格燕山130168*8金陵100165*6.5高桥140152*8镇海100152*8茂名90165*6.5天津1#80/120168*8天津2#180127*8（三）相同装置炉管直径 管径偏小(四)选材合理性 按照高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则（SH/T30962012）标准，炉管应选Cr5Mo,2012年版以前可以选碳钢。实际上，某企业年月套加氢裂化装置脱丁烷塔底重沸炉对流段转辐射段炉管泄漏着火，装置紧急停工。套加氢裂化装置于年月建成投产，当时规模为，经多次改扩建，年已达到。建成时加热炉辐射室炉管材质一半为，一半为号钢，对流室炉管材质为号钢。后来全升级为Cr5Mo。年月日，另一企业脱丁烷塔底重沸炉炉子物料出口管线爆裂着火。该装置年月日建成投产，装置规模为，脱丁烷塔底重沸炉辐射、对流段炉管材质均采用（日本钢号，含的低合金钢不含铬）。年月扩能改造，处理能力提高至，辐射段炉管材质由升级为。年月，经查炉子对流段管线大范围减薄，最薄处只有，对流段炉管及返塔线材质也升级为。年月至月，装置扩能改造至。大检修时，将辐射段、对流段炉管均更换为材质，但出口管线没有更换，使该管段严重腐蚀，于年月发生爆燃。（五）分析结论1.加氢裂化装置脱丁烷塔塔底重沸炉进料中含有少量的腐蚀介质（硫化氢加上氢气等），随物料温度升高，气化富集。2.设计工况下，加氢裂化装置脱丁烷塔塔底重沸炉炉管内物料处于气液两相状态，气化率随温度升高，逐步增大。3.2#加氢裂化装置脱丁烷塔塔底重沸炉炉管材质等级偏低。4.2#加氢裂化装置脱丁烷塔塔底重沸炉炉管管径规格偏小，管内物料流速偏大，加剧冲刷腐蚀。炉管在物料不断加热气化状态下，由于硫化氢和氢气的腐蚀作用，发生空泡及物流冲刷腐蚀。四、大修措施到2016年八月，炉管已经使用七年。1.大修时，炉管全部更新。2.辐射段腐蚀严重，材质升级为Cr9Mo,管径扩到152.3.对流段材质升级为Cr9Mo。直径仍为127.4.对流段连接到辐射段的管线，改到路外，材质升级为Cr9Mo。直径为127。连到辐射段时，加一段大小头。