直接式加熱爐對流爐管的腐蝕和防護(hù)研究進(jìn)展

夏浩

摘 要：文章簡介了直接式加熱爐對流室爐管的腐蝕狀況，概述了對流室爐管的腐蝕過程和機(jī)理的研究進(jìn)展，總結(jié)了幾種提高對流室爐管耐蝕性的方法。

關(guān)鍵詞：直接式加熱爐 對流爐管 腐蝕

中圖分類號：TE986 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0065-02

我國原油大部分為“三高”原油，即含蠟高、凝點(diǎn)高、粘度高，因此管道加熱輸送工藝廣泛應(yīng)用于我國大型輸油管道系統(tǒng)中。原油加熱爐作為長輸管道中的主要設(shè)備之一，主要對管道內(nèi)的原油進(jìn)行加熱，起到防凝降粘作用[1]。管道加熱爐既不同于煉化企業(yè)的原油加熱爐，也不同于油田企業(yè)的原油加熱爐，這種加熱爐必須具備排量大、承壓高、壓降小、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬等特性。直接加熱爐主要由以下四部分組成：輻射室、對流室、煙囪和燃燒器，其結(jié)構(gòu)如圖1[2]。

直接加熱爐的加熱過程是靠燃燒原油或者天然氣進(jìn)行加熱煙氣，由輻射室出來的煙氣進(jìn)行對流換熱，對流室內(nèi)密布多排釘頭爐管，煙氣以較大速度沖刷這些管子，對管內(nèi)的原油進(jìn)行有效的對流傳熱，同時煙氣中攜帶的一些腐蝕性介質(zhì)對爐管的腐蝕也較為嚴(yán)重，具有易爆的危險性，所以加熱爐中爐管的腐蝕原因及其防護(hù)方法是值得我們研究分析的。

1 熱爐對流室爐管腐蝕的原因

1.1 流室爐管的腐蝕狀況和成分簡介

根據(jù)某輸油站加熱爐的現(xiàn)場勘測，對流室爐管的腐蝕情況如下。

（1）對流室上部的釘頭爐管表面腐蝕嚴(yán)重，爐管表面有大量的腐蝕坑，局部坑蝕嚴(yán)重，釘頭管上均積累有大量浮灰和銹殼，銹殼的顏色大致有：暗黑色、灰黃色、黃色和白色，且一些銹殼與爐管表面結(jié)合較牢固，需用工具才能將其除去。相比對流室上部爐管，對流室下部釘頭管腐蝕較輕，僅有一層薄薄的橙色鐵銹，爐管表面無浮灰和銹殼。

（2）對流室彎頭箱上部的保溫棉吸附了大量的水，彎頭管已被裹上了一層“濕棉襖”，彎頭部位發(fā)生了輕微的點(diǎn)蝕，產(chǎn)物為黃褐色和淺黃色，但在彎頭根部，腐蝕嚴(yán)重，大塊腐蝕銹層產(chǎn)物層狀剝離，并可以清楚地看到有腐蝕冷凝液向下流動的痕跡，腐蝕產(chǎn)物為黑褐色片狀，含少量黃色產(chǎn)物。而彎頭箱下部的爐管腐蝕較輕微，幾乎保持著熱軋鋼管藍(lán)色氧化皮外觀。

通過X-射線衍射分析儀（XRD）對腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行相分析，結(jié)果表明爐管表面的腐蝕產(chǎn)物主要成分是鐵的各種氧化物、碳酸化合物、硫化物以及硫氧化合物。

1.2 對流室爐管的腐蝕原因[2-3]

對流室爐管的腐蝕過程是比較復(fù)雜的，有五種腐蝕原因是國內(nèi)學(xué)者比較認(rèn)可的主要腐蝕原因，這五種原因共同導(dǎo)致了對流室爐管的腐蝕。

（1）硫酸露點(diǎn)腐蝕。

由于燃燒的原油中都含有少量的硫，燃燒后生成SO2，在一定條件下少量的SO2被O2氧化生成SO3，當(dāng)煙氣溫度在400℃以下時，SO3與煙氣中的水蒸氣化合成硫酸蒸氣凝結(jié)成稀硫酸，此時的溫度稱為硫酸露點(diǎn)。當(dāng)對流管壁溫度低于酸露點(diǎn)時，硫酸蒸氣就凝結(jié)在管壁上產(chǎn)生低溫露點(diǎn)腐蝕，此過程即為：

S+O2→SO2；

SO2+O2→SO3；

SO3+H2O→H2SO4（氣態(tài)）→H2SO4（液態(tài)）；

Fe+H2SO4→FeSO4+H2。

（2）高溫硫化腐蝕。

通常是指高溫下爐管與單質(zhì)硫或硫化合物發(fā)生的反應(yīng)而導(dǎo)致的腐蝕。有學(xué)者認(rèn)為在高溫情況下，金屬與硫反應(yīng)的速度比氧化反應(yīng)快得多，其主要原因?yàn)椋孩倭蚧锏臄U(kuò)散系數(shù)大于氧化物的擴(kuò)散系數(shù)；②硫化物穩(wěn)定相的數(shù)目多；③硫化物的熔點(diǎn)比氧化物的低，金屬可與這些硫化物形成低熔點(diǎn)的共晶物，進(jìn)而導(dǎo)致加速硫化；④金屬硫化物的分子體積大于氧化物，硫化物分子體積大，硫化物產(chǎn)生的應(yīng)力比氧化物產(chǎn)生的應(yīng)力大許多，易使硫化層破裂，從而加速金屬的硫化。

（3）CO2的腐蝕。

有些加熱爐并未采用原油作為燃燒的原料，而是使用無硫天然氣進(jìn)行燃燒加熱的，但是對流室爐管仍發(fā)生了嚴(yán)重酸蝕，形成的腐蝕產(chǎn)物中含有碳酸鐵，有些學(xué)者便進(jìn)行了CO2的腐蝕分析。一般認(rèn)為當(dāng)PCO2>0.02 MPa時，就會發(fā)生CO2的電化學(xué)腐蝕，并當(dāng)PCO2>0.2 MPa時會發(fā)生嚴(yán)重的CO2的電化學(xué)腐蝕。就環(huán)境溫度而言，在100℃附近，碳鋼與CO2易于發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。

儀器測得加熱爐對流室上部的CO2分壓在0.07 MPa以上，溫度為102.7℃，此處的溫度環(huán)境正好適合CO2的電化學(xué)腐蝕的發(fā)生，同時煙氣成分中高的含水量以及大量冷凝水的生產(chǎn)，正好為CO2的電化學(xué)腐蝕提供了良好的外部環(huán)境，導(dǎo)致CO2電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。其腐蝕過程是CO2與含水蒸氣的煙氣一起在對流室流動時，與附著在壁面上的冷凝水膜接觸生成碳酸，使凝結(jié)水膜的pH值降低到5.5以下，并吸附在爐管表面對爐管進(jìn)行去氫去極化腐蝕，反應(yīng)式為：

Fe+H2CO3→FeCO3+H2。

（4）氧的腐蝕。

一些學(xué)者認(rèn)為在對流室底部，爐管承受的煙氣溫度在500℃～650℃，在高溫條件下，空氣中的氧與金屬直接作用，生成鐵的氧化物；也有學(xué)者認(rèn)為在一定的溫度下，爐管管壁上有水的情況下，F(xiàn)e與O2是能直接反應(yīng)的，產(chǎn)生氧去極化腐蝕。在對流室爐管管壁上，氧氣充分?jǐn)U散到壁面上的冷凝水中，與爐管反應(yīng)對爐管壁進(jìn)行腐蝕，反應(yīng)式為：

Fe+O2+H2O→FeO（OH）；

FeO（OH）→Fe2O3+H2O。

（5）灰垢的危害。

由于加熱爐燃料油中含有Fe、Ni、V、Ca等金屬元素，它們在燃燒后將形成金屬氧化物或SO2、SO3，以及燃料不完全燃燒產(chǎn)生的碳粒子，這些物質(zhì)在煙氣中存在，并隨煙氣運(yùn)動，沉積在換熱管的表面形成粘性積灰、疏松積灰、高溫積灰，同時爐壁上在有冷凝水的情況下，便加劇了爐管的腐蝕。

2 流室爐管的防護(hù)endprint

2.1 爐管金屬材料的選擇

由于加熱爐爐管的腐蝕較為嚴(yán)重，爐管金屬材料的選擇尤為重要，目前，尚沒有能完全防止露點(diǎn)腐蝕的理想材料，有文獻(xiàn)表明多數(shù)高鉻鎳鋼在抗低溫腐蝕方面甚至比碳鋼還差，這個結(jié)論說明決不能盲目采用昂貴的不銹鋼解決低溫露點(diǎn)腐蝕問題。某輸油管線采用了不銹鋼空氣預(yù)熱器，投運(yùn)半年后即腐蝕穿孔，其壽命只有原碳鋼空氣預(yù)熱器的一半，事實(shí)完全證明采用昂貴的鉻鎳合金鋼，經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上都是不合理的，所以要具有加熱爐爐管特殊防腐的金屬材料還需要我們繼續(xù)研究開發(fā)。

2.2 爐管的表面處理[3]

對爐管進(jìn)行表面處理也是加強(qiáng)爐管耐蝕性的一種有效方法，對鋼爐管外表面進(jìn)行非金屬涂層或金屬涂層，效果良好，有些加熱爐已經(jīng)采用了這些方法。

（1）非金屬涂層。

某些有機(jī)涂層的耐酸性好，防腐性能佳，是能很好的對爐管進(jìn)行防護(hù)，但有些有機(jī)涂層使用溫度低，例如，聚四氟乙烯塑料涂層，其使用溫度為260℃以下，而且其導(dǎo)熱系數(shù)低，涂覆在爐管表面會影響其傳熱效率，所以此種防腐方法并不是很理想。

國外曾采用過搪玻璃涂層對爐管進(jìn)行防腐處理，這種無機(jī)涂層能夠很好的解決低溫露點(diǎn)腐蝕，但工藝復(fù)雜，需采用特殊的“搪玻璃用脫碳鋼板”，要求較高，在國內(nèi)并沒有得到很好的推廣。

（2）金屬涂層。

對加熱爐爐管進(jìn)行噴鍍鋁合金或鍍鎳處理，這種涂層耐酸性好，對溫度要求不高，能夠很好的保護(hù)加熱爐爐管，延長其使用壽命。國內(nèi)很早就開始研究對流室爐管表面金屬噴鍍，采用高純度鋁加入微量其他合金元素作為噴鍍材料的氣噴鍍法，在經(jīng)預(yù)處理的對流光管或釘頭管表面，均勻嚴(yán)密地覆蓋鍍層，其耐蝕效果很好。

近來，國內(nèi)開始嘗試對對流室爐管進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理，得到的鎳磷鍍層光亮，耐蝕性甚佳，而且此種方法工藝成熟，操作簡單，經(jīng)濟(jì)可靠，是值得推廣應(yīng)用的。

2.3 爐管表面灰垢的清洗

加熱爐正常運(yùn)行的情況下，對流室爐管一般采用蒸汽吹灰、聲波吹灰等機(jī)械清灰，在停工檢修期間還要進(jìn)行對流室爐管化學(xué)清洗清灰。

為解決對流室爐管的積灰問題，加熱爐上一般都安裝吹灰器（見圖1），國內(nèi)加熱爐使用的吹灰器有CQB-B型氣動旋轉(zhuǎn)式吹灰器和HBP型聲波吹灰器兩種。氣動吹灰器噴射高壓空氣，直接作用于對流管表面，對塵灰、結(jié)炭具有顯著的除塵效果，但存在吹灰死區(qū)，且吹灰管容易銹蝕，不能自轉(zhuǎn)，吹灰范圍變窄。HBP型除灰器低耗能、體積小、安裝靈活方便、自動運(yùn)行、系統(tǒng)簡單、維護(hù)量小，除灰范圍廣，不存在除灰死區(qū)、死角，但是在直達(dá)聲波段以外，隨著聲波能的降低，除灰效果下降，所以其吹灰效果不如氣動吹灰器。在加熱爐運(yùn)行過程中，吹灰器對爐管上的積灰、結(jié)焦具有明顯的清除和抑制作用，提高了加熱爐的爐效，延長了加熱爐爐管的使用壽命。

雖然吹灰器能夠很好的抑制爐管表面積灰，但在加熱爐停工檢修時發(fā)現(xiàn)，對流室爐管表面的積灰情況仍然較嚴(yán)重，還需要對其進(jìn)行徹底清灰，其中干冰清灰技術(shù)和化學(xué)清洗清灰鈍化技術(shù)較為突出。干冰清灰是以壓縮空氣為動力，以干冰顆粒為被加速粒子，通過清洗機(jī)噴射到爐管表面，將爐管表面的積灰、積鹽迅速冷凍，使其凝結(jié)、脆化、剝離。與噴沙清灰、水洗清灰相比，干冰清灰可以減少灰塵對環(huán)境的污染，確保加熱爐保溫材料不受破壞。化學(xué)清洗清灰鈍化技術(shù)是在清洗液中加入了高效緩蝕劑和鈍化劑，可減輕對設(shè)備的腐蝕，具有高效除灰垢、除銹、鈍化的特點(diǎn)，并在爐管外壁形成鈍化保護(hù)膜。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于煉油化工企業(yè)中以重油、天然氣做燃料的加熱爐對流室爐管外壁的清洗。在清洗過程中，采用特殊的施工方法保護(hù)爐襯不被清洗液淋濕。

2.4 合理操作，定期檢修[3]

采用原油作為燃料燃燒加熱，煙氣中含硫量高，使得對流室爐管腐蝕嚴(yán)重，而天然氣中含硫量低，用天然氣作為燃料能夠預(yù)防低溫硫酸腐蝕。在加熱爐運(yùn)行過程中，嚴(yán)格控制加熱爐運(yùn)行參數(shù)，確保加熱爐排煙溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度，防止低溫露點(diǎn)腐蝕。安裝加熱爐工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，對加熱爐進(jìn)行監(jiān)控，定期檢查維修。

3 結(jié)語

直接式加熱爐對流室爐管的嚴(yán)重腐蝕，極大的影響了加熱爐的正常運(yùn)行，其腐蝕原因的研究觀點(diǎn)也基本統(tǒng)一，而其防護(hù)技術(shù)并不成熟，例如金屬鍍層的應(yīng)用并沒有得到很好的驗(yàn)證與推廣，所以其防護(hù)方法還需要我們繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱東志.長輸管道原油加熱爐現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].油氣儲運(yùn)，2006，25（5）：40-42.

[2] 綦耀光，劉佳男.原油直接式加熱爐爐管失效機(jī)理及安全評價方法[J].石油礦場機(jī)械，2010，39（8）：87-90.

[3] 榮.原油加熱爐爐管腐蝕與預(yù)防[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2004（5）：42-43.endprint

2.1 爐管金屬材料的選擇

由于加熱爐爐管的腐蝕較為嚴(yán)重，爐管金屬材料的選擇尤為重要，目前，尚沒有能完全防止露點(diǎn)腐蝕的理想材料，有文獻(xiàn)表明多數(shù)高鉻鎳鋼在抗低溫腐蝕方面甚至比碳鋼還差，這個結(jié)論說明決不能盲目采用昂貴的不銹鋼解決低溫露點(diǎn)腐蝕問題。某輸油管線采用了不銹鋼空氣預(yù)熱器，投運(yùn)半年后即腐蝕穿孔，其壽命只有原碳鋼空氣預(yù)熱器的一半，事實(shí)完全證明采用昂貴的鉻鎳合金鋼，經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上都是不合理的，所以要具有加熱爐爐管特殊防腐的金屬材料還需要我們繼續(xù)研究開發(fā)。

2.2 爐管的表面處理[3]

對爐管進(jìn)行表面處理也是加強(qiáng)爐管耐蝕性的一種有效方法，對鋼爐管外表面進(jìn)行非金屬涂層或金屬涂層，效果良好，有些加熱爐已經(jīng)采用了這些方法。

（1）非金屬涂層。

某些有機(jī)涂層的耐酸性好，防腐性能佳，是能很好的對爐管進(jìn)行防護(hù)，但有些有機(jī)涂層使用溫度低，例如，聚四氟乙烯塑料涂層，其使用溫度為260℃以下，而且其導(dǎo)熱系數(shù)低，涂覆在爐管表面會影響其傳熱效率，所以此種防腐方法并不是很理想。

國外曾采用過搪玻璃涂層對爐管進(jìn)行防腐處理，這種無機(jī)涂層能夠很好的解決低溫露點(diǎn)腐蝕，但工藝復(fù)雜，需采用特殊的“搪玻璃用脫碳鋼板”，要求較高，在國內(nèi)并沒有得到很好的推廣。

（2）金屬涂層。

對加熱爐爐管進(jìn)行噴鍍鋁合金或鍍鎳處理，這種涂層耐酸性好，對溫度要求不高，能夠很好的保護(hù)加熱爐爐管，延長其使用壽命。國內(nèi)很早就開始研究對流室爐管表面金屬噴鍍，采用高純度鋁加入微量其他合金元素作為噴鍍材料的氣噴鍍法，在經(jīng)預(yù)處理的對流光管或釘頭管表面，均勻嚴(yán)密地覆蓋鍍層，其耐蝕效果很好。

近來，國內(nèi)開始嘗試對對流室爐管進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理，得到的鎳磷鍍層光亮，耐蝕性甚佳，而且此種方法工藝成熟，操作簡單，經(jīng)濟(jì)可靠，是值得推廣應(yīng)用的。

2.3 爐管表面灰垢的清洗

加熱爐正常運(yùn)行的情況下，對流室爐管一般采用蒸汽吹灰、聲波吹灰等機(jī)械清灰，在停工檢修期間還要進(jìn)行對流室爐管化學(xué)清洗清灰。

為解決對流室爐管的積灰問題，加熱爐上一般都安裝吹灰器（見圖1），國內(nèi)加熱爐使用的吹灰器有CQB-B型氣動旋轉(zhuǎn)式吹灰器和HBP型聲波吹灰器兩種。氣動吹灰器噴射高壓空氣，直接作用于對流管表面，對塵灰、結(jié)炭具有顯著的除塵效果，但存在吹灰死區(qū)，且吹灰管容易銹蝕，不能自轉(zhuǎn)，吹灰范圍變窄。HBP型除灰器低耗能、體積小、安裝靈活方便、自動運(yùn)行、系統(tǒng)簡單、維護(hù)量小，除灰范圍廣，不存在除灰死區(qū)、死角，但是在直達(dá)聲波段以外，隨著聲波能的降低，除灰效果下降，所以其吹灰效果不如氣動吹灰器。在加熱爐運(yùn)行過程中，吹灰器對爐管上的積灰、結(jié)焦具有明顯的清除和抑制作用，提高了加熱爐的爐效，延長了加熱爐爐管的使用壽命。

雖然吹灰器能夠很好的抑制爐管表面積灰，但在加熱爐停工檢修時發(fā)現(xiàn)，對流室爐管表面的積灰情況仍然較嚴(yán)重，還需要對其進(jìn)行徹底清灰，其中干冰清灰技術(shù)和化學(xué)清洗清灰鈍化技術(shù)較為突出。干冰清灰是以壓縮空氣為動力，以干冰顆粒為被加速粒子，通過清洗機(jī)噴射到爐管表面，將爐管表面的積灰、積鹽迅速冷凍，使其凝結(jié)、脆化、剝離。與噴沙清灰、水洗清灰相比，干冰清灰可以減少灰塵對環(huán)境的污染，確保加熱爐保溫材料不受破壞。化學(xué)清洗清灰鈍化技術(shù)是在清洗液中加入了高效緩蝕劑和鈍化劑，可減輕對設(shè)備的腐蝕，具有高效除灰垢、除銹、鈍化的特點(diǎn)，并在爐管外壁形成鈍化保護(hù)膜。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于煉油化工企業(yè)中以重油、天然氣做燃料的加熱爐對流室爐管外壁的清洗。在清洗過程中，采用特殊的施工方法保護(hù)爐襯不被清洗液淋濕。

2.4 合理操作，定期檢修[3]

采用原油作為燃料燃燒加熱，煙氣中含硫量高，使得對流室爐管腐蝕嚴(yán)重，而天然氣中含硫量低，用天然氣作為燃料能夠預(yù)防低溫硫酸腐蝕。在加熱爐運(yùn)行過程中，嚴(yán)格控制加熱爐運(yùn)行參數(shù)，確保加熱爐排煙溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度，防止低溫露點(diǎn)腐蝕。安裝加熱爐工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，對加熱爐進(jìn)行監(jiān)控，定期檢查維修。

3 結(jié)語

直接式加熱爐對流室爐管的嚴(yán)重腐蝕，極大的影響了加熱爐的正常運(yùn)行，其腐蝕原因的研究觀點(diǎn)也基本統(tǒng)一，而其防護(hù)技術(shù)并不成熟，例如金屬鍍層的應(yīng)用并沒有得到很好的驗(yàn)證與推廣，所以其防護(hù)方法還需要我們繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱東志.長輸管道原油加熱爐現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].油氣儲運(yùn)，2006，25（5）：40-42.

[2] 綦耀光，劉佳男.原油直接式加熱爐爐管失效機(jī)理及安全評價方法[J].石油礦場機(jī)械，2010，39（8）：87-90.

[3] 榮.原油加熱爐爐管腐蝕與預(yù)防[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2004（5）：42-43.endprint

2.1 爐管金屬材料的選擇

由于加熱爐爐管的腐蝕較為嚴(yán)重，爐管金屬材料的選擇尤為重要，目前，尚沒有能完全防止露點(diǎn)腐蝕的理想材料，有文獻(xiàn)表明多數(shù)高鉻鎳鋼在抗低溫腐蝕方面甚至比碳鋼還差，這個結(jié)論說明決不能盲目采用昂貴的不銹鋼解決低溫露點(diǎn)腐蝕問題。某輸油管線采用了不銹鋼空氣預(yù)熱器，投運(yùn)半年后即腐蝕穿孔，其壽命只有原碳鋼空氣預(yù)熱器的一半，事實(shí)完全證明采用昂貴的鉻鎳合金鋼，經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上都是不合理的，所以要具有加熱爐爐管特殊防腐的金屬材料還需要我們繼續(xù)研究開發(fā)。

2.2 爐管的表面處理[3]

對爐管進(jìn)行表面處理也是加強(qiáng)爐管耐蝕性的一種有效方法，對鋼爐管外表面進(jìn)行非金屬涂層或金屬涂層，效果良好，有些加熱爐已經(jīng)采用了這些方法。

（1）非金屬涂層。

某些有機(jī)涂層的耐酸性好，防腐性能佳，是能很好的對爐管進(jìn)行防護(hù)，但有些有機(jī)涂層使用溫度低，例如，聚四氟乙烯塑料涂層，其使用溫度為260℃以下，而且其導(dǎo)熱系數(shù)低，涂覆在爐管表面會影響其傳熱效率，所以此種防腐方法并不是很理想。

國外曾采用過搪玻璃涂層對爐管進(jìn)行防腐處理，這種無機(jī)涂層能夠很好的解決低溫露點(diǎn)腐蝕，但工藝復(fù)雜，需采用特殊的“搪玻璃用脫碳鋼板”，要求較高，在國內(nèi)并沒有得到很好的推廣。

（2）金屬涂層。

對加熱爐爐管進(jìn)行噴鍍鋁合金或鍍鎳處理，這種涂層耐酸性好，對溫度要求不高，能夠很好的保護(hù)加熱爐爐管，延長其使用壽命。國內(nèi)很早就開始研究對流室爐管表面金屬噴鍍，采用高純度鋁加入微量其他合金元素作為噴鍍材料的氣噴鍍法，在經(jīng)預(yù)處理的對流光管或釘頭管表面，均勻嚴(yán)密地覆蓋鍍層，其耐蝕效果很好。

近來，國內(nèi)開始嘗試對對流室爐管進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理，得到的鎳磷鍍層光亮，耐蝕性甚佳，而且此種方法工藝成熟，操作簡單，經(jīng)濟(jì)可靠，是值得推廣應(yīng)用的。

2.3 爐管表面灰垢的清洗

加熱爐正常運(yùn)行的情況下，對流室爐管一般采用蒸汽吹灰、聲波吹灰等機(jī)械清灰，在停工檢修期間還要進(jìn)行對流室爐管化學(xué)清洗清灰。

為解決對流室爐管的積灰問題，加熱爐上一般都安裝吹灰器（見圖1），國內(nèi)加熱爐使用的吹灰器有CQB-B型氣動旋轉(zhuǎn)式吹灰器和HBP型聲波吹灰器兩種。氣動吹灰器噴射高壓空氣，直接作用于對流管表面，對塵灰、結(jié)炭具有顯著的除塵效果，但存在吹灰死區(qū)，且吹灰管容易銹蝕，不能自轉(zhuǎn)，吹灰范圍變窄。HBP型除灰器低耗能、體積小、安裝靈活方便、自動運(yùn)行、系統(tǒng)簡單、維護(hù)量小，除灰范圍廣，不存在除灰死區(qū)、死角，但是在直達(dá)聲波段以外，隨著聲波能的降低，除灰效果下降，所以其吹灰效果不如氣動吹灰器。在加熱爐運(yùn)行過程中，吹灰器對爐管上的積灰、結(jié)焦具有明顯的清除和抑制作用，提高了加熱爐的爐效，延長了加熱爐爐管的使用壽命。

雖然吹灰器能夠很好的抑制爐管表面積灰，但在加熱爐停工檢修時發(fā)現(xiàn)，對流室爐管表面的積灰情況仍然較嚴(yán)重，還需要對其進(jìn)行徹底清灰，其中干冰清灰技術(shù)和化學(xué)清洗清灰鈍化技術(shù)較為突出。干冰清灰是以壓縮空氣為動力，以干冰顆粒為被加速粒子，通過清洗機(jī)噴射到爐管表面，將爐管表面的積灰、積鹽迅速冷凍，使其凝結(jié)、脆化、剝離。與噴沙清灰、水洗清灰相比，干冰清灰可以減少灰塵對環(huán)境的污染，確保加熱爐保溫材料不受破壞。化學(xué)清洗清灰鈍化技術(shù)是在清洗液中加入了高效緩蝕劑和鈍化劑，可減輕對設(shè)備的腐蝕，具有高效除灰垢、除銹、鈍化的特點(diǎn)，并在爐管外壁形成鈍化保護(hù)膜。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于煉油化工企業(yè)中以重油、天然氣做燃料的加熱爐對流室爐管外壁的清洗。在清洗過程中，采用特殊的施工方法保護(hù)爐襯不被清洗液淋濕。

2.4 合理操作，定期檢修[3]

采用原油作為燃料燃燒加熱，煙氣中含硫量高，使得對流室爐管腐蝕嚴(yán)重，而天然氣中含硫量低，用天然氣作為燃料能夠預(yù)防低溫硫酸腐蝕。在加熱爐運(yùn)行過程中，嚴(yán)格控制加熱爐運(yùn)行參數(shù)，確保加熱爐排煙溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度，防止低溫露點(diǎn)腐蝕。安裝加熱爐工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，對加熱爐進(jìn)行監(jiān)控，定期檢查維修。

3 結(jié)語

直接式加熱爐對流室爐管的嚴(yán)重腐蝕，極大的影響了加熱爐的正常運(yùn)行，其腐蝕原因的研究觀點(diǎn)也基本統(tǒng)一，而其防護(hù)技術(shù)并不成熟，例如金屬鍍層的應(yīng)用并沒有得到很好的驗(yàn)證與推廣，所以其防護(hù)方法還需要我們繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱東志.長輸管道原油加熱爐現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].油氣儲運(yùn)，2006，25（5）：40-42.

[2] 綦耀光，劉佳男.原油直接式加熱爐爐管失效機(jī)理及安全評價方法[J].石油礦場機(jī)械，2010，39（8）：87-90.

[3] 榮.原油加熱爐爐管腐蝕與預(yù)防[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2004（5）：42-43.endprint