一段炉高压蒸汽过热盘管翅片脱落分析与改造.pdf

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1、第３９卷第４期化工设计通讯２０１３年８月ChemicalEngineeringDesignCommunications·１３·一段炉高压蒸汽过热盘管翅片脱落分析与改造许茂深（中海石油化学股份有限公司，海南东方５７２６００）摘要：通过对一段炉高压蒸汽过热盘管翅片脱落原因及风险的分析，研究与探讨新的解决方法，消除设备安全隐患，确保装置长周期运行。关键词：一段炉高压蒸汽过热盘管；翅片脱落；改造方案；效果＋中图分类号：TQ１１３畅２５４文献标志码：B文章编号：１００３‐６４９０（２０１３）０４‐００１３‐０３TheReasonsofHigh‐

2、PressureSteamOverheatCoilFinsofffromthePrimaryReformerandRenovationXUMaoshen‐(ChinaBlueChemicalCo.,Ltd.,DongfangHainan５７２６００,China)Abstract:Analyzethereasonsandrisksofthehigh‐pressuresteamoverheatcoilfinsofffromintheprimaryreformer,exploreanddiscussthenewsolutionstoelim

3、inatetheequipmentsafetyrisksandensurethedeviceslong‐termoperation.Keywords:primaryreformerhigh‐pressuresteamoverheatcoil;finsoff;renovationprogram;effect中海石油化学股份有限公司二期装置年产一段炉高压蒸汽过热盘管（１０１BCS２）由日本４５０kt合成氨、８００kt尿素，合成氨装置采用美长崎钢业所于２００２年制造，２００３年安装、投国KBR（Kellogg&BrownRoot）公司深冷净

4、化运，盘管规格为４″，１０排，每排１８根，共１８０技术，一段炉采用顶烧式，分为辐射段和对流根，翅片材质为SS４１０，为高频电阻焊螺旋翅片段，并以燃气轮机乏气为燃烧空气，进一步回收盘管；此盘管的作用是回收烟道气热量，给高压热量。蒸汽加热和过热。一段炉对流段流程示意如图１。图１一段炉对流段流程示意BCX—混合气盘管；BCA２—空气盘管；BCS２—蒸汽盘管；BCS１—蒸汽盘管；BCF—原料气盘管；BCA１—空气盘管；BFW—锅炉水盘管收稿日期：２０１３‐０５‐１９作者简介：许茂深（１９８０－），男，河南商丘人，工程硕士，化工工艺工程师，从事

5、合成氨技术管理工作。·１４·化工设计通讯第３９卷原料气预热温度逐步上升，若超过４２０℃，镍钼1翅片脱落的初判和确认加氢反应器发生设备毁坏事故的风险增大；原料２０１０年５月，由于系统高压蒸汽产量以及气预热盘管和工艺空气预热盘管温度将继续上高压蒸汽温度均出现下降，因而对高压蒸汽过热涨，若超过设计温度，盘管将发生蠕胀变形，甚盘管前后工艺数据进行分析，高压蒸汽过热后的至爆管，严重危及装置的安全运行。温度已由５１０～５０５℃降至５００～４９５℃；前后烟3翅片脱落的原因分析道气温差降至１４３畅４１℃（设计值２２１℃），下降趋势明显；冷空气盘管和原

6、料气盘管均出现超温经过对翅片管细致检查，发现１０１BCS２模现象，整个一段炉对流段热量后移严重，初步判块翅片焊接的溶深不够，损坏的管子溶深约断为高压蒸汽过热盘管换热出现问题。０畅０４mm；另外，从焊接后的飞溅上可以验证溶２０１０年１０月９日，利用装置停车检修机深过浅，几乎没有飞溅物停在光管上。在新的模会，对高压蒸汽过热盘管进行了检查，发现块翅片管上可以看见，且该飞溅物是不会脱落１０１BCS２盘管螺旋翅片出现较大面积的脱落。的，并在一段炉其他没有损坏的翅片管上可以看从翅片的表面来看，没有发现过烧、腐蚀掉皮现见。过热蒸汽盘管翅片损坏的直接

7、原因为，翅片象。其状貌如图２所示。材质可焊性差，翅片焊接电流过小，焊接溶深太浅；在开停车期间由于温度变化较大，导致翅片脱落。4改造方案的分析与确定4畅1改造的必要性与方案随着１０１BCS２盘管换热效率持续下降，对高压蒸汽盘管、原料气预热盘管、工艺空气预热盘管、镍钼加氢脱硫单元的安全运行以及系统蒸汽平衡等带来一系列问题，严重影响装置的安全运行，并随生产周期的延长，日趋严重。经过对整个系统的研究分析，决定对盘管进行更新改造，并采取以下五种方案之一实施。方案一全部用光管代替现在的翅片管，保持管间距、排间距和原结构不变，仅增加管排数。方案二全

8、部用光管代替现在的翅片管，调图２１０１BCS２盘管翅片脱落照片整管间距，同时增加每排炉管数量及管排数。方案三在保证盘管安装尺寸不变的前提下2翅片脱落对系统运行的影响及风险分析对其进行整体更新。2畅1对合成氨系统的影响方案