李興龍 王勁舟 王笛(長慶油田分公司機械制造總廠, 陜西 西安 710200)
油田加熱爐運行中存在的問題與解決方法
李興龍 王勁舟 王笛(長慶油田分公司機械制造總廠, 陜西 西安 710200)
本文主要從油田加熱爐運行中存在的爐膛爆炸問題、超溫燒毀或燒損等問題著手并分析相關的成因,而后提出相關的解決方法。
油田加熱爐;存在問題;解決方法
加熱爐根據其屬性的不同,共分為油田和長輸管線加熱爐、石油煉制和石油化工加熱爐三種,現在使用的主要是油田和長輸管線加熱爐,這也是本文要重點研究的問題所在。油田和長輸管線加熱爐指油氣田和長輸管道用火焰加熱原油、天然氣、水及其混合物等介質的專用設備。在油、氣田的集油站、集氣站、聯合站等站庫內,加熱爐對原油、井產物、生產用水和天然氣等介質進行加熱,以滿足油氣集輸處理工藝的要求。在原油和天然氣長輸管道中,經加熱爐對原油和天然氣進行加熱,以滿足長距離輸送的要求。油田和長輸管線加熱爐對介質進行加熱所要求的溫度都不高,一般只有幾十度,介質無化學變化,這與石油煉制和石油化工加熱爐不同。
1.1 爐膛爆炸問題
爐膛爆炸,爆炸輕微時能夠將防爆門打開,泄放爆炸能量,煙囪防雨帽炸飛;嚴重時,破壞爐體,形成重大經濟損失,甚至造成人員傷亡。事故發生的根本原因是油氣在爐膛內積聚,遇明火或在高溫下自燃發生爆炸。造成油氣積聚的原因可能是燃料泄露、閥門未關嚴、泄露或未完全燃燒造成的積油揮發、被加熱油氣管破裂等。
1.2 超溫燒毀或燒損問題
超溫燒毀或燒損,多發生在直接加熱的爐型中,由于火力過大或介質中斷等原因,使介質氣化,氣化介質賭塞爐管或流速變慢、流量變低,燃料燃燒產生的熱量不能被介質及時帶走,從而對爐體造成損害。輕微時發現及時,處理得當,損害不大;較嚴重時直接后果是加熱爐受熱部件過火,強度降低,影響使用壽命;嚴重時或處理不當會造成爐管爆裂、爆炸等嚴重后果。發生這種情況的主要原因是爐火過大,介質流量小或斷流,管內結焦,最終導致超溫燒毀或燒損。
1.3 裂紋滲漏、爆裂或爆管問題
間接加熱爐受熱部件受熱不均、焊道缺陷、超壓等原因,致使爐體焊縫、角接等應力集中區開裂,發生滲漏。間接加熱爐滲漏一般不會造成嚴重后果,但必須停爐,影響生產。對直接加熱爐因管內結焦、氣化超壓、偏燒、火焰舔管、局部腐蝕等原因造成受熱部件爆裂或爆管。直接加熱爐發生滲漏如介質為水,一般后果是停爐檢修、影響生產;如介質是油氣則可能造成爆炸等惡性事故。裂紋或點蝕造成少量滲漏,如滲漏介質為水,則煙囪冒白煙甚至爐體漏水;如為油,則煙囪冒黑煙;天然氣泄露很少見,如有則爐膛內燃燒異常,可停爐予以確認。
2.1 解決爐膛爆炸方法
解決爐膛爆炸方法是按操作規程操作,點爐前吹風,將積聚油氣排出爐外。針對造成油氣泄漏的原因應該積極采取有效措施,如定期檢查燃料控制系統,保證燃料控制系統動作可靠;隨時調整加熱爐運行狀態,保證完全燃燒;點爐時緩慢升溫,使爐體部件受熱均勻,防止應力積聚;防止偏燒、過燒;定期進行檢驗、維修維護、 防止腐蝕過量。一旦發生爆炸,緊急處理方案就是關斷燃料、緊急停爐、流程處理防止二次事故、滅火報警。
2.2 解決超溫燒毀或燒損的方法
因爐火過大造成的超溫,壓火即可;超溫嚴重時熄火,放空閥門緩慢泄壓,一般不會造成大的事故,具體預防是定時定點加密檢查,關注加熱爐運行狀況。因介質流量降低造成的超溫,流量降低不大時現象、預防措施及處理等,與爐火過大相同。流量降低過大甚至斷流時往往會造成嚴重后果,需謹慎從容處理,切記亂了方寸、處理失當。首先忌諱加熱爐未處理情況下重新啟泵,低溫介質進入爐管造成急劇氣化壓力驟增,致使爐管爆裂。處理時要先判明情況,先處理加熱爐氣化和泄壓。具體步驟是關火停爐,關閉進口閥門、打開放空閥門、關閉出口閥門,注意次序本能顛倒,絕對禁止爐管形成封閉空間。管內結焦造成的流量減少一般不用緊急處理,應判明結焦的原因,及時清焦處理。注意判斷是否偏燒、火焰舔管造成的,若是應該盡快處理,防止爆管事故的發生。
2.3 解決裂紋滲漏、爆裂或爆管方法
對于設計、焊接、腐蝕等原因造成隱患的,崗位員工很難發現,對于新投產加熱爐要注意加密檢查,關注爐膛燃燒狀況,做到及時發現,及時處理。由于氣化超壓、偏燒、火焰舔管等造成的要注意在巡回檢查中關注爐膛燃燒狀況。
油田加熱爐運行的常見問題主要有爐膛爆炸,超溫燒毀或燒損、裂紋滲漏、爆裂或爆管等問題。解決這些問題的方法,既要注重人工檢查,也要注重操作上的適度。如此,才能保證油田加油爐的正常運行并提高工作效率和工作質量。
[1]李江濤.油田加熱爐運行常見問題及對策[J].石油石化節能,2013,08:34-35.
[2]姜立新.大慶油田在用加熱爐存在的問題及解決方法[J].油氣田地面工程,2011,10:51-52.
[3]李江濤.油田加熱爐運行常見問題及對策[J].石油石化節能,2013,08:34-35.
李興龍(1988- ),男,漢族,陜西寶雞人,助理工程師,主要從事壓力容器及加熱爐制造工作。