加热炉炉管穿孔原因分析与控制.pdf

加热炉炉管穿孔原因分析与控制A 哪 蛐a n d C 蚰忡Io f A r r o g m n H o k e 血t h e H 蛆血F u 啪蚀T u b e孔样军K o n gY d a n 时u n；于鹏Y uP e 呜f 十5 l 油m I 抚1 1 3 0 0 1)(u S h l h U n i v e B i t y F u e-h u n I l 3 0 0 1，c h l m)*li j 化尊目战*p p 菅自十女自#*H 薄*穿“，起p 菅*自 m*自着，4*十1*，t”女*p 菅#t、#n 矗*，*折，表 事*i 妻t 目 自#n *，目 捉女7 一t 建*，*#砰T t*h h 删：I n5petrochericeJ。p-6，B1日#oft h i n n i n ge n d nh o l e _ 蒯i n t h ew a l l d f e r u l e I 曲a n du 捌l e a ko f*h e 啷i d u eo i lh s l d e I h e m h f i r i n g,f o,e i n g t h ee n t i d e v i 蛐F 蒯目t h e m u d y i s d t h e t u k m 吲d，口而e 口dw o r k i n gc|0 0 d i f i 鸭1 h em 讪“o 岫I k 蛳i d e n t w 口u dm a l n y 畸o fapIIh日cm，”p“f洲asd”6目酣l。Bf o r1 m P m I i l d q m T”a 删p e m 一关月：#*；#度，#女 杂*，i*n 器；慧T”G 尝嚣“”“裟：；譬一”；。，；。，。，。1 3 引言某i 化。目减压炉炉管行口1 6 个月突然发在减压妒内#布的=路管线中第4、第6 根炉f t 部自火面管壁大面积艟薄并穿孔i 引发火宠，蛤m 戍7 E 大的#济损失。*n，有。要对故障目做一全面升析对，以便*该*备的安全运行提供7 科学白勺依据。1 失效的减压*炉管的材质、d 造厦成分舟析11 失效炉管I 作条件A H 布目减压炉炉f 白勺 口*度*3 4 0 3 5 0，出口i 度*3 8 0-3 9 0。C 炉管 口压力*I2 813 7 M h 口压女女零 负妒膛的最高温度为6 3 5 t：部与T 部的温差迭1 7 5 炉管内的介质*常压镕油。减妒妒管12 m 学成*H 析管线采取0：2 1 9x 8 x 1 8 0 0。m m的缝钢管，材质自I C r 5 M o铜，经热轧成!，并在退火状态T 供女的。*确保钢f 材质符台设计；求，首先对失效炉营的化学成*进行7*析，#结果盘口表I。由表可，失散的失散妒管的化学成H 完符自标准。ilI C r i M e 自f#m m#*】日”o 舯o i【苎!型!L!B!L L 上!j!L L!L!L13*效白勺p f 材质性幢骑g!盟自高*拉伸试验，抗拉4 度月服廑值然均高f 标准位。材料的性能符台技术g 求。(表2)&2，一I、一一、，lI一目2*#&*自*#2 2 炉f 腐蚀盘目*M 失效白勺垆管紧靠腐蚀穿n 部位和未腐蚀穿孔白勺背火丹别”取纵自试样，制成金相试样，对#i搬蛆织进行检验(目3)，炉f 未穿于L 背 面i 搬组女则*状铁囊体+球状珠 体，a B 自于妒管在*=条件T#过7 长选1 6 个月的t 行E，#i m 镕织中片状珠*体B 女发7 球化。根据珠*体中碳化物球n 白勺程度日2#珠*体球化城3 级。g#妒管穿孔部R n 材质R 徽则寮E#+粒状E 体。镕是目自穿孔部位的材质自f 着#蛲，&使炉管管壁温度急剧升高目变温度，从i 导致#R 微目女全目自块状铁女体+球化珠 体转变*奥E 体，n 目熄 停p 冲圭口过#速度H 快&使奥E体全部转变自索体+拉状E 体日勺m 女。根据失效自减炉炉t未腐蚀穿孔背火面E 徽组m，可“定该炉f 穿孑L z 前，#显；。裂蒙絮赫尝i 慧箍慧：妻；篡i：晶黎：；霾i：要：嚣酱“9 一4 3=勰裂蒜：警蓉嘉s i、A I、c 等i 女#中n、c r、M n、S i、1 等i 素g 炉t 材质中所耆有白勺，而O、S、c、C I 等i 寨则镕油中M 含的腐蚀介质 烷酸、硫化氢、氯n；妒管内表i 高*部位铁作月月成腐蚀F 物n(R C 0 0)，、F e S、F e C ：中所耆有白勺，含量斟h 0 舍*最多。*折结果&日失效的炉昔内&裱簿并穿子L，；是由十#烷醢的腐蚀所引起的。3 环烷睦对炉蕾内衰面腐蚀分析通过*失效的第=路*皱中0 j 第4 棍砸R 舻妒f 材质化￥万方数据2 6 价值工程电子衡器的浪涌保护器设计应用D e s i g nA p p l i c a t i o no fS u r g eP r o t e c t o ri nE l e c t r o n i cS c a l e李戎萤L iR o n g；杨J 青锋Y a n gQ i n g f e n g(陕西工业技术学院电气-I-程学院，咸阳7 1 2 0 0 0：(参宁波控泰电气有限公司，宁波3 1 5 0 3 3)(D e p to fE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g，S h a a n x iP o l y t e c h n i cI n s t i t u t e，X i a n y a n g7 1 2 0 0 0，C h i n a；(室)N i n g b oC o n t e c hE l e c t r i cC o，L T D，N i n g b o3 1 5 0 3 3，C h i n a)摘要：本文阐述了电子衡器产生浪涌电压的机理；介绍了浪涌保护器的特性及常用浪涌吸收保护器，并给出瞬态过电压分级保护措施以及分级保护器件使用。旨在解决电子衡器在浪涌电压和防雷环境中稳定工作问题。A b s t r a c t：r n l i sp a p e re l a b o r a t e dt h ew o r k i n gp r i n c i p l eo fe l e c t r o n i cs c a l e sg e n e r a t i n gs u r g ev o l t a g e；i n t r o d u c e dc h a r a c t e r i s t i c so fS P D a n dc o m m o n l yu s e ds u r g ea b s o r p t i o np r o t e c t o r T r a n s i e n to v e r-v o l t a g eg r a d e dp r o t e c t i o nm e a s u r e sa n dt h eU S eo fg r a d e dp r o t e c t i o nd e v i c ew e r ep r o v i d e d,a i m i n ga ts o l v i n gt h es t a b l ew o r k i n gp r o b l e m so fe l e c t r o n i cs c a l ei ns u r g ev o l t a g ea n dl i g h t i n gp r o t e c t i o ne n v i r o n m e n t 关键词：电子衡器；浪涌保护器；分级保护设计K e yw o r d s：e l e c t r o n i cs c a l e s；s u r g ep r o t e c t o r s；g r a d e dp r o t e c t i o n中图分类号：T H 7文献标识码：A1 电子衡器浪涌现象浪涌现象是指沿线路传送的电流、电压或功率的瞬态变化。大型电子衡器一般爆露室外工作，秤台及钢轨等金属构件遭受雷电袭击或接通、断开电路瞬间特别容易产生由于电磁感应而导致的瞬态过电压冲击，这种瞬时过电压(或过电流)称为浪涌电压(或浪涌电流)，是一种瞬变噪声，其放电过程中，放电电流可以高达几千安。安装在秤台下的传感器及与其相连的仪表、计算机系统，处于电气连接状态，而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有l K V 到1 5 K V，传感器弹性体上感应的高电压可将传感器的应变片及其电路击穿，很容易遭到损坏。消除浪涌干扰、防止浪涌损害是关系到电子衡器安全可靠运行的核心问题。为了避免浪涌电压击毁敏感电子衡器，所有出现这种浪涌电压的单元应考虑在同一接地点上安装对应的浪涌保护器，很快的同电位均衡系统短接(引入大地)。一旦某处感应到过电压(或遭受雷击)，浪涌保护器将使该系统的高电位限定在端口可以允许的电位范围，接地点电位上升时，其他设置的浪涌保护器以最短的时间，使各端口的输入电压限定在允许范围内。因此，空气火花间隙、充气式过电压放电器、压敏电阻、雪崩二极管等元器件，以单独或组合电路作者简介：李戎(1 9 6 0 一)，女，陕西礼泉人，陕西工业职业技术学院电气工程系副教授，硕士，主要从事电子类教学和研究：杨青锋(1 9 7 9 一)，男，陕西渭南人，大学本科，电气工程师，从事称重测力控制系统、称重传感器、电子称量设备的设计与研究，担任多家称重传感器生产商的高级技术顾问，中衡协称重技术专家委员会委员。文章编号：1 0 0 6-4 3 1 1 2 0 1 1)1 9 0 0 2 6 0 2形式被应用到被保护电路中，由于各浪涌保护器件的放电能力、响应特性、灭弧性能、限压精度等特性不同，所以应根据应用场合、设备对浪涌电压保护的要求及产品特性来安装保护系统。2 浪涌保护器及特性由于电子衡器的传感器信号输出为毫伏级，所以在雷击和过电压冲击等场合增加浪涌保护环节尤为重要。其浪涌保护一般分为两部分：第一是加装在电源端的过电压保护装置，以消除电网浪涌电压、雷电感应电压、开关频繁切换等意外对电子衡器的冲击和损坏；第二是仪表和传感器的浪涌保护设计。浪涌保护器有过电压保护元件和过电流保护元件两种。“避雷器”以及“浪涌抑制器”、“过电压限制器”、齐纳二极管等均属于电压限制元件。浪涌干扰一般用浪涌吸收器进行抑制，常用的浪涌吸收器有：氧化锌压敏电阻器，R C D 组合浪涌吸收器，瞬态电压抑制器。2 1 氧化锌压敏电阻器以氧化锌(Z n O)为主体材料制成的氧化锌压敏电阻，是一种具有优良限压特性(压敏特性)的非线性电阻，具有能量容量大、残压低、漏电流小、电压范围宽、动作速度快、保护性能稳定，工艺简单、成本低廉、适应广泛广等优点。适用于交流电源电压、各种线圈、接点间浪涌电压吸收及灭弧，同时也作为三极管、晶闸管等电力电子器件的浪涌电压保护器。压敏电阻器按其用途有时也称为浪涌(电冲击)吸收器(抑制器)。2 2R C D 组合浪涌吸收器R C D 组合浪涌吸收器也称为剩余电流保护器，当漏电流或不平衡电流达到一定值时便断开电路接点的机械开关或组件，以组合的形式被用在保护电路中，它可依据电路的不同特性要求进行不同的组合安装，该组合吸收器适用直流电图4 流线沟槽内腐蚀产物X 一射线衍射图谱成分、机械性能、显微组织和腐蚀部位的蚀坑形貌、蚀坑腐蚀产物的分析后可以判定，该炉管减薄并穿孔究的原因是由于加工的原油中所含的环烷酸太多，引起炉管产生了剧烈腐蚀。3 1 环烷酸来源该石化分公司加工的是6 0 辽河原油+4 0 外来原油，辽河原油中的酸值极高，高达4，1 4 m g K O H g i 而外来原油中的酸值则为0 1 4 0 5 6 m g K O H g，混合后的混合原油中的酸值高达2 5 m g K O H g 以上。3 2 环烷酸腐蚀的机理环烷酸在低温时腐蚀不强烈，一旦沸腾，特别是在高温无水的环境中腐蚀最激烈嘲。当环烷酸加热至高温时，便与炉管内表面发生激烈的腐蚀，其腐蚀机理首先是环烷酸直接与管壁上的铁作用，生成油溶性的环烷酸铁，随油品流出，其反应为：F e+2 R c 0 0 H+F e(R C 0 0)2+H 2T4 减少炉管腐蚀的措施和效果基于以上分析，提出如下改进措施：选用耐环烷酸的腐蚀的含钼不锈钢代替1 C r S M o 钢，如I C r l 8 N i l 2 M 0 2 T i 钢等：控制流速和流态，降低炉管内的热流量，改善油气的流态，减缓油气中的环烷酸对向火面腐蚀部位的腐蚀作用；注碱和缓蚀剂，向原油中注入碱，中和或转化原油中的环烷酸I。在该公司采纳了改进意见后，该套装置在以后的运行过程中没再发生类似事故。参考文献：f 1 (，J f l)P i e r r e R R o b e r g e 编著腐蚀工程手册 M I 北京：中国石化出版社，2 0 0 4，9 8 1 0 2【2】罗春玲，赵杰，孔祥军常减压蒸馏装置加热炉炉管安全评定 J】炼油技术与工程，2 0 0 6，3 6(1I)4 1 4 4【3 1 李铁潘金属高温氧化和热腐蚀【M】北京：化学工业出版社，2 0 0 3：1 3 2 1 9【4】赵虹K R H 缓蚀剂的研究和应用【J】新疆石油科技，2 0 0 2，2(1 2)：4 l _ 4 2 万方数据加热炉炉管穿孔原因分析与控制加热炉炉管穿孔原因分析与控制作者：孔祥军，于鹏，Kong Xiangjun，Yu Peng作者单位：辽宁石油化工大学,抚顺,113001刊名：价值工程英文刊名：VALUE ENGINEERING年，卷(期)：2011,30(19)参考文献(4条)参考文献(4条)1.赵虹 KRH缓蚀剂的研究和应用 2002(12)2.罗春玲;赵杰;孔祥军 常减压蒸馏装置加热炉炉管安全评定 2006(11)3.PierreR.Roberge 腐蚀工程手册 20044.李铁潘 金属高温氧化和热腐蚀 2003 本文链接：http:/