乙烯裂解炉辐射段炉管失效原因分析和对策.pdfVIP

石油和化工设备 一 3O一 2O13年第16卷 乙烯裂解炉辐射段炉管失效原因分析及对策 吴建平 (中石化股份有限公司武汉分公司，湖北 武汉 430082) [摘 要] 乙烯裂解炉辐射段炉管失效是制约乙烯装置长周期安全运行的主要因素之一 本文分析了裂解炉炉管失效形式后 认为：炉管渗碳、炉管局部过热、炉管材质劣化、炉管高温蠕变及热疲劳是造成炉管失效的主要原因。从合理选择裂解炉 管、合理布置燃烧器、科学运行管理等方面提出了解决措施。 [关键词] 乙烯裂解炉；辐射段炉管；失效；原因分析；对策 乙烯工业的发展水平 ，是一个 国家石油化学 炉管失效分析一览表 ，炉管的直管段，渗碳和 工业发展水平 的标志。目前，乙烯装置在 国外的 渗碳开裂是失效的主要原因，占49％；而炉管弯 平均运行周期为54个月，欧美国家已实现5至6年 头，蠕变开裂、热疲劳开裂是失效的主要原因， 的连续运行，国内乙烯装置连续运行时间已达到 占79％。本文针对裂解炉管破裂失效进行分析，探 2—3年，其中，茂名 乙烯为全 国领先，装置已连续 讨乙烯装置裂解炉管实现长周期运行的对策。 运行79个月 “。 l裂解炉管破裂失效形式 裂解炉是乙烯装置的关键设备之一。其 中， 某厂 乙烯装置8台裂解炉，投产不足2个月即 裂解炉辐射段炉管 (以下简称裂解炉管)是乙烯 开始烧焦，对烧焦处理后不久因故障停车，检查 裂解炉的核心部件，是制约乙烯装置长周期运行 发现炉管多处泄漏，其中有几根出口管在6m高度 的重要因素。目前，裂解炉管采用镍基耐热合金 处出现纵向裂缝，有的甚至裂成碎片；1根进 口管 钢HP型Cr25Ni35、Cr35Ni45制造 ，在COT (裂解 出现环向断裂。分析后确认，炉管开裂源于局部 炉出口温度)800℃以上温度作用下，长周期运行 超温，致使材料劣化，最终导致开裂3]『。 的炉管材料受到渗碳和氧化腐蚀影响。表1为裂解 表1 日本关于裂解炉管失效情况的统计 失效形式 炉管的直段 炉管的弯头 失效件数 所 占比例 (％) 失效件数 所 占比例 (％) 渗碳 4g 22 O O 渗碳开裂 60 27 1 3．5 弯曲 23 1O 0 O 鼓胀 32 15 0 0 蠕变开裂 10 4．5 9 3l 热疲劳开裂 20 9