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 |
第1列 |
第2列 |
第3列 |
第4列 |
第5列 |
第6列 | ||||||
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 | |
第1排 |
6.3 |
4.9 |
5.8 |
4.5 |
6.3 |
5.1 |
6.2 |
5.1 |
5.9 |
4.3 |
6.4 |
4.7 |
第2排 |
6.5 |
4.8 |
6.4 |
4.5 |
6.1 |
4.3 |
6.0 |
4.6 |
6.0 |
4.7 |
6.5 |
5.1 |
第3排 |
6.4 |
5.1 |
6.5 |
6.4 |
6.2 |
4.6 |
6.1 |
4.8 |
6.0 |
4.3 |
6.7 |
5.3 |
第4排 |
7.0 |
5.3 |
6.3 |
4.6 |
6.4 |
4.6 |
6.3 |
5.3 |
6.0 |
5.2 |
6.7 |
5.6 |
第5排 |
6.6 |
5.4 |
6.8 |
5.9 |
6.1 |
5.1 |
6.2 |
5.9 |
4.5 |
3.1 |
6.5 |
5.4 |
第6排 |
7.2 |
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