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管式加热炉炉管损坏的原因

作者: 兴罡石化设备| 时间:2020-01-16 00:08:51 | 点击次数:

炉管是加热炉进行热量传递的重要设备。
炉管在苛刻的条件下运行,直接见火。由于设计上不可能留有很高的安全系数(否则,炉管会过厚),因此比厂内的其他通用设备容易损坏。炉 管损坏的主要形态有:管壁减薄、变形、破裂、 鼓包、内外腐蚀等。 炉管损坏是多种因素的综合作用造成的,如 管内结焦、传热恶化、局部过热、进料原油中含 盐等。

1.炉管结焦

加热炉损坏一般以结焦为主,由多种因素 共同作用形成。结焦是炉管内的油品温度超过一 定界限后发生热裂解,变成游离炭,堆积到炉管 上的现象。损坏过程为:管内开始结焦,提高了 管壁温度,从而也加剧了表面的氧化和炉管的 腐蚀。氧化使管壁厚度减薄,减薄处在内压和热 量的双重作用下首先鼓出。炉管鼓包后管子内壁 和焦层之间间隙加大,使炉管其它部位的温度也 逐渐升高,进一步氧化减薄,最终导致炉管的破 裂。炉管三维图见图。

炉管三维图.jpg

 

2 传热恶化
传热恶化是因为燃烧器离炉管太近。为改善传热,可以调整燃烧火焰,重新布置或更换燃烧器,重新布置加热盘管。


3 局部过热
如果管内流量减少以后,管内介质的传热系数有可能大幅度下降,管内介质的流动状态有可能突变,盘管各路之间也更容易发生偏流。它们的不良后果有可能抵消因热负荷降低给炉管带来的安全度,而造成低负荷下的炉管局部过热损坏(俗称“干烧”)。


4 炉管腐蚀
炉管内外的腐蚀从机理上讲,与一般设备材料的腐蚀没有本质的区别,但有两点:一是炉管材质应耐腐蚀性能更高,因为炉管的使用条件更苛刻。另一点是从保持尽可能高的传热效能和尽可能小的温差应力来考虑,不希望炉管壁厚的腐蚀裕量取得过大。


5 原料油中含盐
加热炉原油中含盐过高会导致炉管损坏。油料中含盐量越高,则炉管结焦的速度越快。燃料油中的金属盐是导致加热炉结焦的主要原因之一。脱除燃料油中的金属盐,一是在原油中加入沉淀剂,使其生成亲水性微小沉淀颗粒进入水相;二是加入螯合子形成溶于水的螯合物随水排出。

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