天然氣氣化爐燒嘴泄漏原因和解決措施

尹志飛

（中海石油天野化工有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010070）

化工生產企業在發展的過程當中，天然氣氣化爐扮演著重要的角色和占據關鍵的位置，在具體應用的過程中，天然氣氣化爐燒嘴泄漏問題也不容忽視和小覷，一旦泄漏問題發生，需要立刻停止生產，再加上天然氣具有可燃性特點，增加爆炸事故出現的可能與概率，給化工企業、相關工作人員帶來了很大的威脅，所以在這樣的情況之下，需要找到天然氣氣化爐燒嘴泄漏的主要原因，再制定出完善的方法，將問題妥善解決，幫助化工生產企業在發展過程中，能夠更加有序和順利。基于此，本文主要對天然氣氣化爐燒嘴泄漏的主要原因以及解決的方法展開深入的探討。

1 天然氣氣化爐燒嘴使用的具體情況

通過對某石化公司進行調查，發現企業內部所包括的合成氨裝置中，共安裝了3臺氣化爐，1號氣化爐與3號氣化爐都是天然氣氣化爐，最主要的原料就是天然氣；而2號氣化爐的原料，是渣油，氣化爐燒嘴為德士古燒嘴，2臺天然氣氣化爐共有4臺燒嘴，其中2臺是進口的，而另外的兩臺是國產的。經過認真分析，發現運行的時間已經達到了15a。石油化工企業緊緊跟隨時代發展的腳步，對1號氣化爐和3號氣化爐進行油氣改措施，最終變為了2個天然氣氣化爐。在正式改造之前，主要將渣油燒嘴作為重點，無論是燒嘴還是與之相對應的配件，都是國外進口的，但是因為進口產品的價格高，而且供貨的時間、效率等各方面有時會出現不同程度的問題，所以在使用一段時間之后，公司開始使用國產燒嘴，為專業設備檢修節約更多的成本。

生產過程中，渣油氣化爐燒嘴問題非常嚴重，之后停止氣化爐的工作，進行了維修，又持續工作了大約180d。油改氣正式實施之后，由原本的渣油原料變為天然氣，為工業企業節約更多的生產成本，而且所獲得的綜合效益非常明顯，但是天然氣在燃燒過程中，爐內溫度不斷提高，甚至有時已經達到了1 400℃，通過將其與燒渣油進行比較，發現實際的溫度在不斷地提高（已經上升了150℃左右），這一情況的出現，導致具有普通特點的燒嘴使用時間很短，而且增加燒嘴泄漏問題發生的可能與概率，給系統安全運行帶來一定的影響，停爐檢查的次數也已經達到了10次左右，因此，需要找到問題出現的主要原因，之后制定出完善的方法，將問題妥善的解決[1]。

2 天然氣氣化爐燒嘴泄漏原因

經過專業工作人員對已經發生泄漏問題的燒嘴進行檢查的過程中，發現引發和造成天然氣氣化爐燒嘴泄漏問題的主要原因包括多個方面。例如，①天然氣氣化爐在工作的過程中，爐內部溫度非常高，甚至已經達到1 400℃，與渣油燃燒進行比較，高出了150℃左右，由此可見溫度極高，氣化爐變為天然氣原料之后，會將燒嘴的原本尺寸進行改變，這樣做的目的是為了降低和減小燒嘴的壓差，讓爐內火焰不斷上移，所以也導致全部的熱量全部集中在燒嘴處，久而久之，表面在高溫氧化的影響之下，會慢慢出現腐蝕裂縫問題，在外燒嘴冷卻之后，受到熱力所帶來的影響，出現疲勞裂紋，導致燒嘴泄漏問題的發生。②在進行外燒嘴制作的過程中，尤其是在進行冷卻水腔兩環焊縫焊接的過程中，焊接的質量若無法得到保證或者存在裂縫和夾雜等問題，那么在高溫條件的影響之下，就會慢慢被氧化，最終出現疲勞裂紋或者是開裂問題，導致天然氣氣化爐爐嘴出現泄露情況。③因為我國的焊接水平以及專業的焊接設備，與其他一些發達國家相比較還存在著一定的距離，更是缺乏健全、完善的焊接工藝，所以在燒嘴制作的過程中，焊接質量問題是最容易出現和發生的，對焊縫熱影響區面積非常的大。另外，如果接電流與焊接速度控制工作并未做好的話，焊縫熱影響區域內也會有焊接缺陷的發生，長時間處在高溫的環境之下，焊接問題缺陷自然會暴露出來，造成天然氣氣化爐爐嘴發生泄漏情況。④在工業企業當中，天然氣氣化爐運行時，氣化爐的負載并不是處在一成不變的狀態，而是會伴隨著時間的不斷推移而發生變化，若使用同一燒嘴，就會縮短燒嘴的使用時間，即使燒嘴在使用的期限之內，也會發生泄漏問題。⑤天然氣氣化爐在具體使用的過程當中，渣油的運用也會導致燒嘴霧化效果不斷地下降，而且伴隨著偏流問題的出現，就會造成燒嘴的口部出現封堵問題，甚至會出現燒被燒穿問題[3]。

3 天然氣氣化爐燒嘴泄漏問題的解決方法與策略

3.1 提高燒嘴自身的質量

經過調查發現，現階段有許多化工企業在進行燒嘴管理的過程當中，都存在著某些問題，例如：工作人員出現敷衍、馬虎的態度與心理、專業設備與零件的采購、存儲等各種問題等，當發現存在問題之后，化工企業需要第一時間制定出完善方法，將問題妥善解決，例如：將《氣化爐燒水管理方法》作為基礎，加大對燒嘴設備以及零件采購、存儲、檢修等各方面管理的力度，并且要求每一位工作人員在工作當中，必須本著認真、負責的態度，切實地完成自己的工作[4]。如果燒嘴自身質量出現問題，需要進行冷卻水腔二環焊接，并且確保最終的焊接具有極高的質量，滿足相關的要求，呈現出更加合適的焊接坡口形態。由專業工作人員對每一層的焊接進行滲透檢測，只有最終的結果為二級，才能夠確定其為合格產品，之后再進行第二層焊接。焊接工作結束之后，并不代表著此項工作已經正式完成，還需要進行30min、15MPa的水壓測試試驗，最終的試驗結果為二級以上，則可以判定其為合格。

在燒頭制作過程中，還需在表面，以堆焊的方式加入一層哈氏合金，這樣做的目的是為了進一步提高其抗高溫的能力。無論是燒嘴頭，還是冷卻水管等部件，在正式安裝工作展開之前，都需要由專業工作人員對其性能進行相關的檢測，確保材料本身的質量、幾何、尺寸等各方面都能夠符合相關的標準和要求，并且不要將使用低質量的產品，極有可能會對化工企業的正常運行產生極大影響。另外，還需要廠家提供質量檢測報告以及合格證明[5]。

3.2 重視燒嘴檢修以及驗收等工作

傳統的燒嘴檢修工作，在正常的情況之下，會將嘴頭的強度、焊接的質量等作為重點，但是焊接口的總體質量、材料的質量等卻無法得到保證，因此，在日常的工作當中，還需要認真學習，對具有傳統特點的檢修方法進行優化與革新，應用燒嘴盤管阻力檢測專業設備、氨滲流檢測專業設備對燒嘴備品零件展開全面深入的檢測。

首先，燒水盤管阻力檢測方法。對各個閥門之間開關的實際狀態進行全面檢測，確保其全部關閉之后，才能夠進入到檢測工作中。同時，需要應用軟管，連接到等待測試氣化爐燒嘴盤管，而軟管的另一側則是與已經裝好水的玻璃管壓差計。其中一個閥門打開，確保其他壓力表保持穩定（穩定在0.3MPa左右），之后再打開一個閥門，準確記錄壓力表數據，最終對多次開閥壓差數據進行深入的分析、比較，判斷盤管當中是否有堵塞問題的出現[6]。

3.3 燒嘴水壓測試方法

首先，應用科學的方法，將壓力表拆除，之后打開閥門，而另一個閥門進行上水，把內部所存在的所有氣體全部排放出去，將已經拆除完畢的壓力表進行安裝，再準確讀取和記錄壓力表的數值與信息[7]。其次，同樣將另一個閥門的壓力表拆除，之后進行上水，等待內部氣體全部被排出去之后，再將已經拆除完畢的壓力表重新安裝，然后如實讀取和記錄上面的信息，最后將閥門關閉。同時，在管口進行打壓工作，打壓工作結束，判斷的依據就是第二次安裝和拆除壓力表到達2.0MPa。再則，把首次安裝與拆除的壓力表壓力提升到14.0PMa為止。最后，恒壓控制的時間為30min，對兩個壓力表壓力所產生的變化進行仔細觀察，之后進入到檢查過程，再與中心管法蘭外漏情況相結合，判斷燒嘴是否已經出現滲漏問題以及滲漏問題的嚴重性[8]。

3.4 燒嘴氨泄漏測試壓力法

在應用燒嘴氨泄漏測試壓力方法的過程中，需要保證試壓專業裝置具有干燥性特點，①將管口所包括的法蘭全部封死，之后在管口的位置將壓力表進行科學的安裝。②余下的管口需要短接。③加裝壓力表的管口上面需要接上氨氣瓶，這樣做的目的是為后期實驗裝置，置換氮氣打下良好的基礎。當氨氣的含量已經達到了80%以上，這時就可以停止排壓工作。④短接管口位置截止閥，保證壓力表所呈現出來的工作狀態是正常的。⑤下一個管口的位置需要接入氨氣瓶，實驗裝置沖壓壓力需要保持在0.6MPa，不間斷運行的時間為12h。⑥應用酚酞試劑，對燒嘴當中的法蘭是否已經出現泄漏問題進行檢查。⑦壓力表是否出現不斷上漲問題。如果經過認真觀察之后發現，并沒有出現上漲情況，則可以將法蘭松開，應用酚酞測試劑，對燒嘴盤管位置是否出現泄漏問題進行細致的檢查[9]。

4 工業企業未來發展趨勢

4.1 提高技術改造水平

工業企業在發展的過程中，需要應用主動、積極的態度，引導傳統的產業企業不斷升級與轉型，將具有落后性特點的專業設備進行更新，加快實施以信息化、自動化、智能化為重點的技術改造，大幅提高產品技術，工藝裝備以及相關的質量水平，為企業更好的發展添加助力。

4.2 創新引領，培優育強

真正地認識到科技創新的重要性和意義，并牢牢抓住科技創新這個具有巨大推動力的方法，實施創新驅動戰略，做到資源不足，科技補救。助推工業企業真正做大做強，并且培養出一批又一批創新能力極強、管理體系最優的生態經濟示范企業。

5 結束語

隨著時間的不斷推移，化工企業在新形勢的大背景之下，呈現出高速的發展態勢，天然氣氣化爐在其中非常的關鍵且重要，但是燒嘴位置滲漏問題一直是影響工業企業天然氣氣化爐有序工作的主要原因，因此，在日常的工作當中，還需要不斷地進行總結以及認真學習，大幅提高自己的綜合素養與工作能力，了解之所以出現泄漏的主要原因，之后確保燒嘴以及備件的總體質量，運用定時、定期的方法，展開泄漏檢測工作，然后采用與之相對應的解決方法，保證氣化爐在其運行的過程中能夠更加的安全和有序。