芳烃抽提装置二甲苯塔侧线蒸汽发生器法兰泄漏原因分析及故障解决.pdf

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1、僦石油／化I通用机械G31111Peo‘o／emn&chemicalIn,lust0芳烃抽提装置二甲苯塔侧线蒸汽发生器法兰泄漏原因分析及故障解决浙江恒逸(文莱)实业有限公司(萧山311215)别中正【摘要】对芳烃抽提装置二甲苯塔侧线蒸汽发生器壳体侧法兰底部在运行过程中的泄漏问题，进行原因分析，并提出解决措施。新设备投用后能够正常平稳运行，消除了由于泄漏和检修带来的安全隐患，并增加了装置经济效益。同时，为二甲苯塔侧线蒸汽发生器的设计提供了有价值的技术参考。【关键词l二甲苯塔侧线蒸汽发生器泄漏原因分析经济

2、效益一，前言某炼油厂芳烃抽提装置二甲苯塔侧线蒸汽发生器201一E511，管程介质为重芳烃，壳程介质为锅炉给水。该换热器在冷态下采用试验压力为6．4MPa打压时，壳程侧法兰不泄漏，但生产过程中壳程侧法兰在蒸汽压力达到2．1MPa时，法兰密封面下部开始出现泄漏，车间多次采取紧固法兰、更换垫片等措施，仍然不能解决泄漏问题。为了保障生产平稳运行，该换热器壳程只能降压操作，将操作压力由正常情况下的3．6MPa降至2．1MPa以下。这样就造成了装置能耗增加，对安全生产和经济效益均带来了不利的影响。二、二甲苯塔测线

3、蒸汽发生器1．设备的设计参数二甲苯塔测线蒸汽发生器设计参数见下表。44然鬈慧：邮年黼设备设计参数表■嗬恻_管程壳程4受蹦管程壳程蕊盛U赞105／一0．14．25／．01m；丘l】重芳烃锅炉给水l^嘏■朋髓韶鼢瑟i蝠O．6380311．5864■痂_西铺■I西麓瑚280／121‘。Ⅷ弱晶恻屠；鼎295／264Q345R僻臣U●强_■_263．8／260104／249’函糯’强r群麟爿697■■_}R．市夕．∥1』。卜㈣》■袄一粼争一举—胃半V；{刈三、故障原因分析及解决方案1．原因分析二甲苯塔侧线蒸汽发

4、生器锅炉给水进口位置距离管板面410mm，进水温度104℃，壳程发汽温度249℃，管板及壳程靠近进水口位置局部处于低温状态，金属壁温完全受进口的锅炉水控制，管板及法兰上下温差太大而引起局部温差应力，管板及壳侧设备法兰在圆周方向热膨胀量不一致，夹持管板的设备法兰主螺栓在圆周方向热膨胀量不一致。热态情况下，底部螺栓相对松弛，导致壳程侧密封面垫片发生泄漏。降压操作时，壳程发汽温度降低到一定程度，热膨胀不一致得到缓解，满足垫片压紧力的要求时，设备不再发生泄漏。2。解决方案(1)设备法兰改变将原设备管程侧设备法

5、兰盘厚度为235mm，壳侧设备法兰盘厚度为145mm更改为管壳程设备法兰盘厚度均为160mm。两侧设备法兰盘厚度一致时，两侧的设备法兰刚度一致，在紧固螺栓时，两侧垫片压紧力比较均衡，可以减小密封泄漏概率。(2)壳程设计支撑蒸汽发生器壳程为汽液混相，易出现换热管颤震现象，对管头可靠性带来安全隐患，考虑到壳程流体为简单的自然蒸发，无折流现象，将管束支持板间距适当减小，原来的三处支撑增加到五处支撑，提高了管束整体刚度和整体稳定性。(3)调整锅炉给水口位置将锅炉给水口位置调整至壳体中部位置，锅炉给水进入壳体后

6、在纵向分布管均匀向下进入液相空间，104。C的锅炉给水与饱和的锅炉水均匀接触，冷水密度大于饱和水密度，形成自然流动，壳程温度场均衡，尤其是管束颈部不再有局部过冷现象，消除了管板及法兰上下由于温差太大而引起的局部温差应力，设备不再出现泄漏现象。由于釜式蒸汽发生器两侧介质换热不存在温度交叉，锅炉水从104"CjJll热到饱和温度249。C热负荷远小于汽化潜热，不改变设备的整体传热性能，进水管上移之后，壳程将更加趋近于蒸汽发生器的相变传热机理，温度场趋于均衡，能够满足工艺需要。结构变化如图2所示。(4)管束

7、增加滑道原设计管束滑道为圆钢结构，圆钢为线接触，受力面小，接触应力大，不利于抽拉管束，这种结构仅适用于小规格换热器管束，不适用于大直径管束，将原来的圆钢滑道修改为滚动滑道，便于抽装管束，并保护壳体不受损伤，在热状态下管束可以自由滑动。结构如图3所示。锅炉给水进口。彭、+刷、／心力图3增加滑道三，结论1)通过重新更改了原换热器结构，新设备能够在正常操作压力3．6MPa下平稳运行，不再出现泄漏情况，彻底解决了泄漏和停工检修带来的安全隐患。2)二甲苯塔侧线蒸汽发生器201一E511正常投用后，二甲苯塔201

8、一C502热联合可以正常投用，塔底重沸炉的热负荷也相应减少，同时减少了重整油等协议油品。大幅度减少了装置能耗，增加了装置经济效益。参考文献[1】宋天民．炼油厂静设备【M】．北京：中国石化出版社，2006．GM(收稿日期：2017／02／25)2017a}黼黑黜CO麓rn45第4期www．e蜘x．一f、，M．州G赫耱而黑通面乙删碰讹煞