裂解爐橫跨段壓力表處的裂紋產生原因及對策
本文通過對四川石化乙烯裝置裂解爐區7#裂解爐橫跨段壓力表處發生的物料泄露事故進行分析，研究其產生裂紋的原因 及相應的對策，為避免再次發生同類事故提供幫助。
1.概述
四川石化80萬噸/年乙烯裝置于2009年9月開工建設， 于2014年2月投產。該裂解單元由8臺SW公司的USC型裂 解爐組成,7臺USC—176U型液體原料裂解爐(6開1備),可 裂解加氫尾油(HTO)和混合石腦油，以及液化石油氣(LPG)、 加氫C4/C5等輕烴原料。1臺USC-12M型循環氣裂解爐。 可裂解裝置循環C2/C3。每臺USC-176U型液體原料裂解爐 的輻射室為雙爐瞠結構,每個爐膛中有88根U型爐管一字垂 直排列,形成單排雙輻射立管式裂解爐管,每兩個爐膛共用一 個對流段,對流段均在輻射段的上部，其作用是利用離開的爐 膛高溫煙氣來預熱對流段盤管內的裂解原料(HC)和鍋爐給水 (BFW)，過熱稀釋蒸汽(DS)和超髙壓蒸汽(SHP SS)等，而裂解 爐的橫跨段指的是離開對流段而未進入輻射段的工藝段。此處 的壓力和溫度是作為進行裂解過程中監控的重要的參數之一, 通過其變化趨勢可以確認物料的流通，組分的變化，比較爐出口 壓力和橫跨壓力還能作為是否需要清焦的依據。所以專利商在 此處設計現場一次表和遠傳DCS表，方便室內人員監控。
2.現場情況
該裂解爐自二月份開工以來，已經安全運行4個月，但近 期7#爐高溫橫跨段管線（管件號10”-P21021744-D05X-H) 的壓力表引壓管處出現物料泄露著火事故,使得該爐進行了非 計劃的退料停車，并請專家組前來進行現場調研，發現4個通 道的高溫橫跨管連接儀表引壓管處都有大約2cm的裂紋。 設計的一股吹掃防焦蒸汽的溫度與流經此處物料的溫度相差 太大。
3.原因分析
①經過細致的調研，我們發現該處裂紋產生的原因主要是
防焦蒸汽溫度為2801C，而此處物料溫度（也就是橫跨溫 度）高達55(TC ,兩種等級的冷熱介質在這里交匯，由于各自的 熱應力不同，極易產生冷淬而導致裂紋。②通過了解，此防焦蒸 汽管線由于布置問題在管內易干產生凝液，操作中又未及時排 液,導致冷凝液接觸熱物料發生的急劇汽化，長此以往造成了 該處材料的加速減薄,加劇了開裂的程度。③此連接處的材料 設計沒有考慮到這點，導致了問題發生。
4.對應策略
①根據專家建議，由干此處的防焦蒸汽和壓力表的存在， 裂紋產生不可避免，比對國內其他裝置部分已經取消壓力設 計。當支管修復好后,用端扳封死。②可在此處設計一個材料等 級適應熱應力的套管,套管與壓力表可以用法蘭連接，但此處 接頭需計算分支管進人蒸汽主管的流速，如果流速過低，冷介 質會接觸到主管上部。反之，流速過高’冷介質會在主管下部位 作用，而接觸部位同樣會導致熱疲勞的裂紋產生，因此必須使 得分支管冷介質的流速匹配主管中熱介質流速,這樣混合均勻 才能避免產生裂紋。而套管的使用加固了連接部分的強度和硬 度，延長其壽命。③當投用其橫跨壓力表時，外操人員應及時的 做好分支管蒸汽排凝工作，減少冷凝液的積累，減少冷介質在 此處的汽化率。
5.結語
①室內人員應對運行爐的橫跨段處參數進行重點監測， 趨勢進行跟蹤，發現偏差要及時報告調整。②室外人員例行巡 檢時要對此處進行檢査，及時發現異常。③設計人員應對此做 出課題研究,拿出更加適合此熱應力的材料套管方案,或者尋 找比蒸汽防焦更好的防焦方法，使得這些熱偶和附屬元件的抗 干擾性更強。
雖然說乙烯的工藝已經是一套成熟的工藝，但根據各地 方的地理環境不同，各生產流程、設備優化設計不同，因此需要 我們必須掌握更多的更全面的知識,通過發生的事故和現象來 挖掘出本質。希望通過本文的探析能夠引起重視和對做好工藝 優化的信心,避免或最大程度降低類似事故給生產裝置帶來的 損失。
