试析乙烯裂解炉辐射段和对流段炉管损伤分析

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1、大连理工大学硕士学位论文乙烯裂解炉辐射段和对流段炉管损伤分析姓名：张洪军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：喻健良20091201大连理1=人学专业学位硕士学位论文摘要随着乙烯裂解装置的大型化和高效化，其运行参数愈加苛刻，结构和用材愈加复杂，发生各种损伤和事故的几率有所增多。本工作通过对某厂30万吨／年乙烯裂解装置安全经济运行有重大影响，又屡次出现问题的裂解炉辐射段、对流段等关键区段所发生的几起损伤破裂事故所作的系列试验分析工作，弄清它们的损伤形式、性质、成因及影响因素，特别是探讨了损伤和事故的控制措施，该项工作具有一定的技术经济效益

2、和社会效益。本文对该厂前后发生的几起裂解炉辐射段炉管、管件破裂损伤事例分析后指出，运行温度一段时间偏高(局部)，特别是清焦温度偏高(局部)，造成炉件内壁材料局部严重渗碳和氧化腐蚀，并引发脆性断裂和热疲劳破坏(高温腐蚀疲劳断裂)；炉管外壁氧化和热腐蚀损伤；不适当的清焦方法(如锤击炉管)造成炉管开裂；采取严控运行温度、适当降低清焦温度，控制炉气成分，采用规范的清焦方法和清焦工艺等措施后基本解决了该问题。通过对F0301、F0501裂解炉对流段高温过热一段HTCIA炉管的破裂事故分析，证实18—8型对流段炉管的损坏主要由应力腐蚀开裂及腐蚀疲劳所造

3、成。借助控制温度波动和压力波动，杜绝吹灰器凝液吹入炉内，使对流段恢复长期稳定运行。关键词：裂解炉；辐射段；对流段；损伤和破裂；控制措施乙烯裂解炉辐射段和对流段炉管损伤分析TheDamageAnalysisofFurnaceTubesofEthyleneCrackingFurnaceRadiationandRonvectionSegmentsAbstractWiththeethylenecrackerunitsbeinglarge—scaleandhighefficient,itsoperatingparametersareharsher,t

4、hestructureandmaterialaremorecomplexs，whichresultsinhighprobabilityofdamagesandproductionaccidents．Tllispaperanalyzedaseriesofproblemson300，000t／aethylenecrackerunitofthecertainplant,whichhadmajorimpactonoperation．Especially，theanalysisdirectedtorepeateddamageproblemsofrad

5、iationandconvectionsegments，ascertainedthedamageform，character，reasonsandinfluencefactors，probedintothecontrolmeasuresatlast．111estudyhasthetechnologyeconomicandsocialbenefits．Inthispaper，analyzedthecasesthatradiationfurnacetubesdamagedandpointedtothellighoperatingtemperat

6、ureforsometime(10cal)，inparticularthehiglltemperaturecoke．ching(10cal)resultinginwalloffurtivelocalseverecarburizingandcorrosionoxidation，whichinitiatedbrittlefractureandthermalfatiguefailure(thefatiguefractureofllightemperaturecorrosion)，thermaloxidationandcorrosiondamago

7、fthefurnacetubeswall．Inaddition，theinappropriateclearingcockmethods(suchashammeringtube)causedfurnacetubestocrack．Controlingoperatingtemperatureseverely，reducingtheclearingcocktemperatureproperly，con仃olingthefurnacegascomposition,usingthestandardizedmethodsandprocesscleari

8、ngcockcanslovetheseproblemsbasically．ByanalyzingthehightemperatureHTCIAfurnacetubesruptur