原料預熱爐、轉化爐檢修經驗談

王帥

（遼寧省盤錦市 遼河石化公司制氫車間 ，遼寧 盤錦 124022）

爐檢修包括原料預熱爐（F101）、轉化爐（F102）的檢修，因為長時間的高溫及各種腐蝕，很多的管材發生變形、銹蝕，及耐火磚的脫落等現象，這也是要求檢修人員更多的注意細節，不放過任何對安全生產造成影響的地方。所以要求我們檢修人員熟悉工藝流程，對照現場情況，有針對性的進行檢修。

1 原料預熱爐（F101）的檢修（檢修時間4天）

原料預熱爐正常操作期間爐膛溫度360℃，爐管內原料氣壓力1.7MPa。爐管材質為1Gr5Mo,該爐生產期間操作平穩，爐體保溫效果較好，熱效率較高，對流段出口溫度在 170℃。所以在檢修的時候，針對具體情況，清理燃燒器、阻火器，開人孔，對爐內進行檢查：爐墻及爐底平整、無變形、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彎曲變形、并對爐管下急彎彎頭測厚。

F101爐管

爐管共38根，1#入口管，逆時針到38#出口管，自33#爐管起，顏色漸次變黑，38#爐管與1#爐管顏色對比明顯不同。這是由于爐管溫度隨著原料在爐管內停留時間延長，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。

彎頭設計厚度為8mm，現場測量最小值為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年測量數據約有1-2mm減薄。彎頭、爐管厚度與設計厚度相比基本無較大差異，腐蝕情況不明顯，可以繼續使用，但要求我們在以后生產過程中避免由于操作不當引起爐管局部熱強度過大，造成蠕變或氧化腐蝕；減少蒸汽入爐膛，防止耐火磚出現裂紋。

2 轉化爐（F102）的檢修（檢修時間14天）

轉化爐（F102）在2008年檢修時，更換了部分爐管及上、下尾管，歷時三年的運行，由于原料處理量波動較大，及生產不確定因素（如停電等）等造成爐膛溫度短時間內變化大，爐管局部過熱等問題，使爐管在運行后期出現彎曲變形較大，爐墻襯里下段脫落嚴重，爐外壁溫度最高達95℃左右，爐管極有可能出現變形的可能。我們分爐管部分、尾管部分、對流段彎頭箱部分、爐墻、爐底部分、爐引風機部分進行了檢修。

開人孔，從肉眼上看發現爐膛內爐管均有彎曲變形現象，變形區集中在距爐管下法蘭1.2-2.3米處，正是爐管溫度最高區域。最嚴重的變形，相鄰爐管相距不足50mm，正常距離為141mm。火嘴周圍爐墻襯里脫落嚴重，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臺火嘴球閥；更換嚴重變形爐管4根；更換上、下尾管17根；爐墻襯里修補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根舊爐管焊縫區域測厚（2008年爐管因爐管表面非常粗糙不平，無法測厚）；裝卸催化劑4.5噸。

（1）爐管部分

F102爐管發現兩根彎曲爐管，一根向外凸出，一根向內凸出。

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）測量爐管彎曲程度實際最大彎曲處為150mm。

其余三根換下來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根爐管做測厚檢查（2008年爐管因外表粗糙不能測厚），測點在焊縫區域，厚度沒有較大變化更換的4根新爐管，2根為1994年生產爐管，2根為2008生產爐管。其中1994年爐管在存放過程中因保管不當，上、下4片法蘭密封面生銹（八角墊片），經砂紙打磨，一處法蘭底面密封面出現坑蝕點，擔心此處會泄漏。為保證96道爐管法蘭密封性，施工隊伍用風鉆緊固螺栓，在開工氣密中未發現有泄漏。

（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）對流段彎頭箱部分

對流段共分四層：至上到下，分別為水預熱段、蒸發段、過熱段、原料預熱段。材質分別為20#、20#、1Gr5Mo、1Gr19Ni11Nb。最上層的水預熱段溫度最低，為133℃左右。檢查各段回彎頭情況，只有水預熱段彎頭出現厚約1mm的覆蓋層；其它各段均與蒸發段彎頭相似：彎頭基本能看出本色，無氧化皮、無脫落起皮現象，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。可能是燃氣中微小固體顆粒沉積形成，也有燃氣中的殘碳，吸附煙氣中的SO32-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

更換爐管砸開爐底澆注料，拿出爐底耐火磚時發現，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2008年檢修時損壞，當時沒有更換）；爐管伸出在爐外保溫箱內的段管，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，補充了爐外部保溫箱內陶纖氈數量。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：火嘴燃燒時火焰由噴嘴向四周擴散，在火焰噴射范圍內形成高溫氣流沖刷區，沖刷襯里；火焰覆射范圍內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，去除了燒焦板結變硬的襯里，重新修補了脫落部分，使爐墻平滑。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。

（5）爐引風機部分

引風機曾兩次發生聯軸器及膜片磨損停機檢修，生產上降溫、降量處理，給系統造成很大波動。而且懷疑轉子上附著結垢產物，造成動不平衡，影響轉動、震值較大。

打開轉子罩，檢查：轉子葉片無明顯腐蝕；葉片表面雖不光滑，但附著物比較均勻，且為一薄層，對轉動造成影響不大（經機動、鉗工共同簽定，原定的轉子動平衡校正取消）；轉子所在煙囪底部的四壁腐蝕較嚴重，硫化物結垢較厚。

檢修過程：引風機座加長200mm，聯軸器改單膜片為雙膜片連接，降低了噪音，延長了膜片磨損周期；煙囪底部四壁防腐處理；引風機解體檢修。

轉化爐引風機煙囪因低溫硫腐蝕，穿孔，本次檢修修補。

通過這次檢修，對于整個制氫工藝進行了徹底的梳理，去除了安全生產的隱患。尤其是原料預熱爐（F101）、轉化爐（F102）的檢修，積累了經驗，對檢修中發生的情況，會在以后的生產操作中進行有針對性的調整，對易損、易消耗的部位及時維護，并進行科技創新，及時地進行技術改造，為安全生產提供強有力的技術保障。