火炬头漏火原因分析及防护.pdf

《火炬头漏火原因分析及防护.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、火炬头漏火原因分析及防护解英南(中国石油辽阳石化分公司，辽宁辽阳111003)摘要：通过分析火炬头漏火原因，提出火炬头防护措施。关键词：火炬头：漏火：防护措施1概述某石化厂火炬是2006年为20万吨／年乙二醇及配套工程乙烯部分配套建设的，火炬设计排放量624t／h，火炬设计高度120m，火炬排放直径DNl250mm，由火炬头、分子封、火炬筒体、火炬塔架、分液罐、水封罐、仪表及电气设施等组成，火炬气排放的主要组成为甲烷、乙烯、丙烯及烃类可燃气体，该火炬在2013年经历一次改造。火炬在运行过程中发现在火炬头下部消烟蒸汽消音

2、罩处的一侧有泄漏火焰的现象，泄露火焰处的消音罩外壁已经熏黑，在装置火炬物大量排放时，漏火现象十分明显。火炬头漏火现象的发生，影响火炬头的安全运行，给设备的安全带来隐患。2漏火原因分析n1经查阅图纸及资料，观察火炬运行情况，近距离检查火炬头漏火部位，火炬头漏火的原因分析如下：2．1火炬头筒体变形、开裂近距离观察火炬头筒体，发现筒体边缘焊缝开裂，筒体变形，筒体顶部稳火模块变形弯曲，分析原因为：火炬头长期高温燃烧，蒸汽阀门调整不及时，当火炬物大量排放时，消烟蒸汽不能及时给火炬头进行保护，筒体温度变化较大，金相组织发生变化，金

3、属强度降低，筒体变形。火炬头燃烧排放的气体存在较大量的酸性气，与冷凝水混合，在火炬长期运行中受环境高寒及火炬内高温的交错热应力影响，在酸性气腐蚀的作用下造成火炬头筒体金属疲劳产生裂纹，火炬物沿裂纹外泄至筒体外部燃崩a。2．2蒸汽引射管减薄、变形、断裂蒸汽环管开裂，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，长期高温燃烧，引射管变形、断裂。蒸汽引射管材质为304ss钢，耐高温能力差，长时间超高温燃烧，造成金属内部金相组织变化，强度降低，同时由于火炬物的高速冲刷，造成引

4、射管管壁减薄。2．3消烟蒸汽环管开裂。梅花喷嘴脱落火炬头内部引射蒸汽管烧损后，因没有消烟蒸汽，无法给筒体降温，燃烧物无法被托高，致使火炬物在筒体内部燃烧，火焰通过喇叭口串到消烟蒸汽环管处，造成环管过烧，导致其裂纹。蒸汽含水量大，导致蒸汽管线因水锤而振动。在长期振动和温度蠕变作用下，加之蒸汽环管开裂，梅花喷嘴焊缝开裂而脱落。梅花喷嘴支管与蒸汽环管连接为开孔焊接，强度不足，造成焊缝开裂。2．4消音罩损坏蒸汽环管内泄漏的蒸汽对消音罩产生冲刷，导致消音罩内部损坏，消音棉及钢丝网基本脱落，而火炬头内部串出的火焰，造成消音罩外层壁

5、板过烧，导致其变形损坏。2．5蒸汽调节阀失灵现场消烟蒸汽使用量，利用控制、调节三台蒸汽调节阀来控制，蒸汽阀口径分别为DNl50、DN200、DN350，各设一条副线阀门。若蒸汽调节阀失灵，调节阀现场开度与控制室DCS显示不同步，或者现场蒸汽调节阀操作不动作，当大量火炬物外排时，消烟蒸汽无法及时调节，就会造成火炬头部件无法得到蒸汽保护而过烧。2．6操作不当火炬长明灯设有温度热电偶，远传至DCS控制画面内，现场配备高清工业摄像头，以便于时时观察火炬头的燃烧状况。若操作者不能时时通过工业监控电视观察火炬的燃烧状况，当火炬物排

6、放量大时，无法及时调整蒸汽阀门的开度，蒸汽量无法及时跟进，致使火炬冒黑烟、火炬熄灭、火炬头部件损伤。3防护措施嘲H1根据综上原因分析，可以通过以下措施进行防护：3．1筒体补焊加固a．平整筒体，对筒体开裂处补焊。对筒体顶部的稳火模块进行平整，恢复其稳火功能。b．在筒体顶部加外加强圈，防止筒体过热变形。c．在筒体外加强圈下部增加立板拉筋，防止筒体变形。d．在火炬头简体内壁涂抹一层约40mm厚、1500mm高的耐火胶泥，起到隔热的作用，减少筒体的受热程度。3．2更换烧损的蒸汽引射管更换烧损的蒸汽引射管，用等离子切割器切除减薄

7、、变形的引射管，更换材质为310ss钢的引射管，在引射管外部加材质为310ss的固定圈，在蒸汽引射管顶部外沿加补强圈，补强圈下部加立板筋板，防止引射管变形、断裂。3．3消烟蒸汽环管补焊，梅花喷嘴角焊缝加凸台a．对蒸汽环管开裂处进行补焊。b．梅花喷嘴与蒸汽环管连接管处加补强，加凸台，提高焊缝抗拉强度，防止梅花喷嘴脱落。c．调整梅花喷嘴与蒸汽喇叭口的距离，提高喇叭口蒸汽流通量，减少蒸汽泄露量。3．4消音罩修补。增设耐火棉消音罩外壁修补，内壁增设一层耐火棉，起到隔热的作用，防止消音罩损坏。3．5加强对现场调节阀的检查加强火炬

8、不间断巡检，加强对现场调节阀的检查，经常核对现场调节阀的开度是否与DCS控制画面显示一致，出现问题及时检修。3．6加强操作管理，细化操作规程优化工艺参数，加强火炬巡检，制定减少排放的具体措施。操作者应通过工业监视电视加强对火炬头燃烧的监控，及时控制、调节蒸汽阀的开度，托高火焰，降低火炬头温度，保护火炬头；同时防止火炬燃烧冒黑烟和火