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炉管爆管原因分析与预防(加热炉)

2005-12-02   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

引言(1)

    长输管道要使原油连续不断地从首站输至末站,需给原油以动能及热能。加热炉就是为长输管道提供热能的设备,它把燃料的化学能转化成热能,再将热能通过炉管传递给原油,以用来补偿热油向管道外部散失的热量,保持稳定的温度场,从而确保长输管道输油安全运行。长输管道直接式加热炉在运行过程中,承受高温、高压,受压部件直接接触火焰,各种介质对金属部件会产生腐蚀,具有易爆等危险性。如何加强对加热设备的管理,提高设备安全运行性能,一直是设备管理工作者探索研究的课题。根据某输油站2003年4月24日发生的一起加热炉对流室炉管爆管事故,对加热炉炉管爆管原因进行了分析并提出预防措施。
 
事故经过(2)

    2003年4月24日14:33,根据输油运行需要输油站输油运行方式由双泵改为三泵运行,三泵运行1分钟后,出站压力上升至3.563MPa(额定值为4.2MPa)时,突然降至2.693MPa,参与运行的2#加热炉对流室发生炉管爆裂,爆裂位置位于加热炉对流室炉管从上向下数第7排,从前向后数第5根,距炉侧墙管板100mm处,爆裂处炉管裂口向外翻,形成直径130mm不规则半圆。由于在处理过程中指挥、操作无误,处理及时,在较短时间内完成了输油流程切换,避免了事故的进一步扩大。


爆管原因(3)

  1 炉管老化,年久失修

    输油站2#加热炉由某设计院70年代设计,1978年6月投产,投用长达25年,设备累计运行时间为13万小时。该炉为方箱直接式加热炉,设计热负荷8000kW,辐射室炉管为Φ219×8mm20#锅炉钢管,对流室炉和为Φ152×8mm20#锅炉钢管。该炉先后经过1987年、1994年、1997年3次修理,加热炉修理时对流管一直未更换。

  2 炉管腐蚀减薄

    炉管爆管后对炉管进行了检测(检测结果见表1)。从检测的数据可以看出:炉管有不同程度的腐蚀减薄,腐蚀比较严重的区域位于第3排至第9排,尤其是第7排腐蚀最重,炉管经过腐蚀后最小壁厚为2.6mm,大大地低于标准要求(标准要求:炉管腐蚀余量为3mm)。

    表1 炉管壁厚测试结果(单位:mm)

  

位置

1

2

3

4

5

6

平均值

最小值

平均值

最小值

平均值

最小值

平均值

最小值

平均值

最小值

平均值

最小值

1

63

49

58

45

63

51

62

51

59

43

64

47

2

65

48

64

45

61

43

60

46

60

47

65

51

3

64

51

65

64

62

46

61

48

60

43

67

53

4

70

53

63

46

64

46

63

53

60

52

67

56

5

66

54

68

59

61

51

62

59

45

31

65

54

6

72