原料預(yù)熱爐、轉(zhuǎn)化爐檢修經(jīng)驗(yàn)談

王帥

（遼寧省盤錦市 遼河石化公司制氫車間 ，遼寧 盤錦 124022）

爐檢修包括原料預(yù)熱爐（F101）、轉(zhuǎn)化爐（F102）的檢修，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的高溫及各種腐蝕，很多的管材發(fā)生變形、銹蝕，及耐火磚的脫落等現(xiàn)象，這也是要求檢修人員更多的注意細(xì)節(jié)，不放過(guò)任何對(duì)安全生產(chǎn)造成影響的地方。所以要求我們檢修人員熟悉工藝流程，對(duì)照現(xiàn)場(chǎng)情況，有針對(duì)性的進(jìn)行檢修。

1 原料預(yù)熱爐（F101）的檢修（檢修時(shí)間4天）

原料預(yù)熱爐正常操作期間爐膛溫度360℃，爐管內(nèi)原料氣壓力1.7MPa。爐管材質(zhì)為1Gr5Mo,該爐生產(chǎn)期間操作平穩(wěn)，爐體保溫效果較好，熱效率較高，對(duì)流段出口溫度在 170℃。所以在檢修的時(shí)候，針對(duì)具體情況，清理燃燒器、阻火器，開(kāi)人孔，對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行檢查：爐墻及爐底平整、無(wú)變形、裂紋、凸起；氧化起皮、焊縫完好。爐管直管段、急彎彎頭肉眼觀察無(wú)彎曲變形、并對(duì)爐管下急彎彎頭測(cè)厚。

F101爐管

爐管共38根，1#入口管，逆時(shí)針到38#出口管，自33#爐管起，顏色漸次變黑，38#爐管與1#爐管顏色對(duì)比明顯不同。這是由于爐管溫度隨著原料在爐管內(nèi)停留時(shí)間延長(zhǎng)，越到出口溫度越高，燃料氣中的碳在高溫爐管表面積灰造成。

彎頭設(shè)計(jì)厚度為8mm，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量最小值為7.50mm,最大值為8.96mm，平均值為8.56mm，最大值與最小值差1.46mm。相比1996年測(cè)量數(shù)據(jù)約有1-2mm減薄。彎頭、爐管厚度與設(shè)計(jì)厚度相比基本無(wú)較大差異，腐蝕情況不明顯，可以繼續(xù)使用，但要求我們?cè)谝院笊a(chǎn)過(guò)程中避免由于操作不當(dāng)引起爐管局部熱強(qiáng)度過(guò)大，造成蠕變或氧化腐蝕；減少蒸汽入爐膛，防止耐火磚出現(xiàn)裂紋。

2 轉(zhuǎn)化爐（F102）的檢修（檢修時(shí)間14天）

轉(zhuǎn)化爐（F102）在2008年檢修時(shí)，更換了部分爐管及上、下尾管，歷時(shí)三年的運(yùn)行，由于原料處理量波動(dòng)較大，及生產(chǎn)不確定因素（如停電等）等造成爐膛溫度短時(shí)間內(nèi)變化大，爐管局部過(guò)熱等問(wèn)題，使?fàn)t管在運(yùn)行后期出現(xiàn)彎曲變形較大，爐墻襯里下段脫落嚴(yán)重，爐外壁溫度最高達(dá)95℃左右，爐管極有可能出現(xiàn)變形的可能。我們分爐管部分、尾管部分、對(duì)流段彎頭箱部分、爐墻、爐底部分、爐引風(fēng)機(jī)部分進(jìn)行了檢修。

開(kāi)人孔，從肉眼上看發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)爐管均有彎曲變形現(xiàn)象，變形區(qū)集中在距爐管下法蘭1.2-2.3米處，正是爐管溫度最高區(qū)域。最嚴(yán)重的變形，相鄰爐管相距不足50mm，正常距離為141mm?；鹱熘車鸂t墻襯里脫落嚴(yán)重，二、三、四層（共七層）火嘴周圍的襯里基本不存在，爐膛底部堆積著脫落的襯里。人孔門處耐火磚墻倒塌。

我們先后清理了120套火嘴，更換60臺(tái)火嘴球閥；更換嚴(yán)重變形爐管4根；更換上、下尾管17根；爐墻襯里修補(bǔ)100平方米，襯里表面噴高溫耐輻射涂料；人孔門、防爆門、看火門、部分彎頭箱門使用澆注料重做襯里；1997年初裝的19根舊爐管焊縫區(qū)域測(cè)厚（2008年?duì)t管因爐管表面非常粗糙不平，無(wú)法測(cè)厚）；裝卸催化劑4.5噸。

（1）爐管部分

F102爐管發(fā)現(xiàn)兩根彎曲爐管，一根向外凸出，一根向內(nèi)凸出。

1994年的爐管 管外壁表面光滑，有凸起膨出變形（白色附著物為耐火襯里）2008年的爐管 管外壁粗糙，凹凸不平，有凸起膨出變形（白色附著物為耐火襯里）測(cè)量爐管彎曲程度實(shí)際最大彎曲處為150mm。

其余三根換下來(lái)的爐管彎曲最大處分別為：125mm、95mm、110mm。

始彎曲處距下法蘭約1200-2300mm。

更換21#爐管及下尾管

更換 1#、4#、6#、18#、20#、21# 上尾管；其它未更換的1994年19根爐管做測(cè)厚檢查（2008年?duì)t管因外表粗糙不能測(cè)厚），測(cè)點(diǎn)在焊縫區(qū)域，厚度沒(méi)有較大變化更換的4根新?tīng)t管，2根為1994年生產(chǎn)爐管，2根為2008生產(chǎn)爐管。其中1994年?duì)t管在存放過(guò)程中因保管不當(dāng)，上、下4片法蘭密封面生銹（八角墊片），經(jīng)砂紙打磨，一處法蘭底面密封面出現(xiàn)坑蝕點(diǎn)，擔(dān)心此處會(huì)泄漏。為保證96道爐管法蘭密封性，施工隊(duì)伍用風(fēng)鉆緊固螺栓，在開(kāi)工氣密中未發(fā)現(xiàn)有泄漏。

（2）尾管部分

上尾管：各管膨脹變形差異較大，有些尾管外表局部變黑

下尾管：各管膨脹變形差異較大 總體與上尾管相比變形較小

分析尾管膨脹變形差異大原因：1）溫度差異造成；2）2008年尾管與1994年尾管的規(guī)格尺寸不同，1994年尾管與圖紙尺寸不符）；3）尾管保溫有兩根一組固定，有三根一組固定，造成膨脹變形效果不同。

（3）對(duì)流段彎頭箱部分

對(duì)流段共分四層：至上到下，分別為水預(yù)熱段、蒸發(fā)段、過(guò)熱段、原料預(yù)熱段。材質(zhì)分別為20#、20#、1Gr5Mo、1Gr19Ni11Nb。最上層的水預(yù)熱段溫度最低，為133℃左右。檢查各段回彎頭情況，只有水預(yù)熱段彎頭出現(xiàn)厚約1mm的覆蓋層；其它各段均與蒸發(fā)段彎頭相似：彎頭基本能看出本色，無(wú)氧化皮、無(wú)脫落起皮現(xiàn)象，焊縫完好。翅片管與管板之間填充的石棉繩部分脫出。

水預(yù)熱段彎頭表面附著物：黃綠色，不是氧化皮，附著在爐管紅色底漆外面，干燥、比較疏松，一刮即落，在彎頭上覆蓋較均勻。可能是燃?xì)庵形⑿」腆w顆粒沉積形成，也有燃?xì)庵械臍執(zhí)迹綗煔庵械腟O32-形成的污垢層。這些污垢容易吸附煙氣中含的硫酸蒸汽，加大爐管表面腐蝕。

（4）爐墻、爐底部分

更換爐管砸開(kāi)爐底澆注料，拿出爐底耐火磚時(shí)發(fā)現(xiàn)，大部分爐磚碎裂；還有一塊固定爐管的厚20mm托磚板只剩半塊（估計(jì)2008年檢修時(shí)損壞，當(dāng)時(shí)沒(méi)有更換）；爐管伸出在爐外保溫箱內(nèi)的段管，保溫棉量不足。此次檢修重新制作了新托磚板，用耐火澆注料代替部分爐磚重砌爐底，補(bǔ)充了爐外部保溫箱內(nèi)陶纖氈?jǐn)?shù)量。固定了爐管，降低了熱損失。

火嘴周圍襯里脫落情況，白色為襯里本色，脫落露出爐墻磚；褐色為燒焦了。

分析脫落原因：火嘴燃燒時(shí)火焰由噴嘴向四周擴(kuò)散，在火焰噴射范圍內(nèi)形成高溫氣流沖刷區(qū)，沖刷襯里；火焰覆射范圍內(nèi)的溫度高于其它部位，造成火嘴周圍襯里膨脹不同，而脫落；襯里過(guò)厚（大于50mm），沖刷出裂縫后，襯里與爐磚附著力降低，也是造成脫落的原因之一。

此次檢修，去除了燒焦板結(jié)變硬的襯里，重新修補(bǔ)了脫落部分，使?fàn)t墻平滑。并在襯里外噴涂了高溫耐輻射涂料，提高燃燒熱效率。

人孔門、防爆門、看火門的保溫襯里原為巖棉，大部分缺損，此次檢修，將原巖棉拆除，重新抹耐火澆注料定型，密封效果和保溫效果大大增強(qiáng)。

（5）爐引風(fēng)機(jī)部分

引風(fēng)機(jī)曾兩次發(fā)生聯(lián)軸器及膜片磨損停機(jī)檢修，生產(chǎn)上降溫、降量處理，給系統(tǒng)造成很大波動(dòng)。而且懷疑轉(zhuǎn)子上附著結(jié)垢產(chǎn)物，造成動(dòng)不平衡，影響轉(zhuǎn)動(dòng)、震值較大。

打開(kāi)轉(zhuǎn)子罩，檢查：轉(zhuǎn)子葉片無(wú)明顯腐蝕；葉片表面雖不光滑，但附著物比較均勻，且為一薄層，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)造成影響不大（經(jīng)機(jī)動(dòng)、鉗工共同簽定，原定的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡校正取消）；轉(zhuǎn)子所在煙囪底部的四壁腐蝕較嚴(yán)重，硫化物結(jié)垢較厚。

檢修過(guò)程：引風(fēng)機(jī)座加長(zhǎng)200mm，聯(lián)軸器改單膜片為雙膜片連接，降低了噪音，延長(zhǎng)了膜片磨損周期；煙囪底部四壁防腐處理；引風(fēng)機(jī)解體檢修。

轉(zhuǎn)化爐引風(fēng)機(jī)煙囪因低溫硫腐蝕，穿孔，本次檢修修補(bǔ)。

通過(guò)這次檢修，對(duì)于整個(gè)制氫工藝進(jìn)行了徹底的梳理，去除了安全生產(chǎn)的隱患。尤其是原料預(yù)熱爐（F101）、轉(zhuǎn)化爐（F102）的檢修，積累了經(jīng)驗(yàn)，對(duì)檢修中發(fā)生的情況，會(huì)在以后的生產(chǎn)操作中進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，對(duì)易損、易消耗的部位及時(shí)維護(hù)，并進(jìn)行科技創(chuàng)新，及時(shí)地進(jìn)行技術(shù)改造，為安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。