四合一加热炉火管裂纹产生原因初探

对石油工业用四合一加热炉火管裂纹进行分析后，认为燃油火嘴雾化不好，火管内耐火层短，火管被垫板所覆盖的管壁与垫板之间产生汽化膜，造成火管局部位置过热；又因火管母材存在硫化物夹杂，致使火管产生裂纹。为保证设备运行，采取了更换部分火管，提高燃油温度，加长耐火墙，去除垫板等措施。处理后的加热炉，经４个多月的使用未发现问题。     

火筒式加热炉的风险因素及防范对策

火筒式加热炉是石油生产过程中广泛使用的加热设备,在运行中最主要的风险是火灾和爆炸,其发生主因是火管烧穿。而燃烧器的状态、加热炉内部管壁结垢情况以及聚合物采出液影响等又是火管烧穿的主要因素。分析了火筒式加热炉存在的潜在事故风险及其原因,并针对其风险提出设置火管高温检测、燃气报警及熄火保护、火嘴漏液保护及其加装污水沉降装置和严格执行操作规程的安全技防对策。     

加热炉结垢导致火管超温的温度场仿真分析

为了查清火筒式加热炉结垢导致火管超温情况,利用ANSYS软件,建立加热炉火管的三维有限元模型,对火管温度场进行仿真分析,模拟计算火管结垢前后各部位金属的温度场分布。计算结果表明,加热炉火管结垢40 mm后,火管无耐热层区域的金属内壁温度由450℃升高到650℃,内壁三分之一厚度处金属温度超过500℃,此温度超过碳钢使用温度上限,金属容易发生组织损伤和高温蠕变,导致火管烧损事故。     

可抽式微正压加热炉

1.可抽式微正压加热炉技术 (1)工艺结构。可抽式微正压加热炉主要采用一个火管和一组烟管管束分多排排列,将火管、烟管焊在盲法兰上,组成整体可抽式烟、火管结构。该整体与封头的接管法兰通过金属包覆垫片密封。为保证烟、火管整体刚度,沿烟管长度方向设置支撑板焊接在火管上,与烟管不焊。火管支撑在五组滚筒上,在维修或更换烟管、火管时,烟管、火管可以在滚筒上滚动,减少了烟管、火管滚动时的摩擦阻力。 (2)先进自动化技术。加热炉燃烧器采用全自动燃烧器,实现了加热炉炉前自动化。具有自动     

超声波除垢技术及波纹管在加热炉改造中的应用

二合一加热炉是油田转油站内的重要升温设备,为了提高现有加热炉的热效率,减缓烟管、火管硬垢的形成,现场应用波纹管及超声波除垢技术改造现有加热炉。通过现场运行,加热炉内烟管、火管结垢明显减少,炉效升高6.12%,节气率为9%,节能效果良好。     

加热炉火管结垢过热烧损问题研究与失效分析

为了查明一起原油加热炉的火管烧损泄漏事故,对火管垢层以及火管金相组织进行了检测分析,并对同类加热炉火管垢层下的金属温度也进行了监测。结果表明,火管上表面积累的垢层导致金属温度过高,组织球化损伤,致使火管承载能力下降,在炉内压力长期作用下蠕变鼓包变薄,最终造成破损泄漏。针对火管出现的问题,提出了组织损伤检测评估、换用耐热钢材质、缩短清垢周期等措施,避免了类似事故的发生。     

火管外壁在线旋转除垢装置的研制与应用

为避免油田火筒式加热炉火管表面杂质淤积结垢引发的安全隐患和人工清理对施工人员健康安全带来的危害,研制出一套安装在火筒炉火管外壁的在线旋转除垢装置,可360°无死角旋转清除火管外壁上的淤积物,保证传热效率和加热炉运行热效率,减少燃气消耗;避免火管因热量不能及时传递而局部长期过热工作,降低火管鼓包变形、穿孔发生的概率,延长火管使用寿命,降低维修费用,避免火灾等事故。加装在线旋转除垢装置的火筒炉与同负荷的火筒式加热炉相比可延长火管维修周期,单台设备每年可降低火筒炉运行维修维护费用29.8万元。     

火筒式加热炉火管开裂原因初探

事故是某联合站3#火筒式原油加热炉东侧火管局部开裂,导致加热炉内原油泄漏进入火管,由于岗位工人发现及时,处理得当,未造成其它严重后果。该次事故的直接原因是火管局部开裂,导致炉腔内原油泄漏。从火管内进行测量,发生事故的3#火筒式原油加热炉东侧火管距炉口1850mm处有一处裂纹,裂纹呈长条形,裂纹长约170mm,并有内凹现象。内凹面积为160×50mm2,深为80mm左右。裂纹开裂特征:靠火管外壁3mm左右处的断口呈阶梯状,具有层状撕裂特征;中间部分5mm左右为正断断口,靠火管内表面厚为3~4mm的断口与火管表面呈45°,为最后开裂的剪切断口。清洗后发…     

油田用加热炉损坏原因分析及改进措施

油田加热炉主要用于油气集输和油气初加工过程中的掺水、热洗、外输、伴热和采暖等工艺,由于腐蚀、老化、结垢等多种原因,加热炉运行多年后会造成不同程度的损坏,安全隐患问题较为突出。结合现场实际,对加热炉损坏原因进行分析。油田生产用加热炉存在的主要问题有烟火管及烟箱的腐蚀,烟火管表面结垢和鼓包变形,清垢不彻底,燃烧器燃烧强度过大。针对这些问题提出相应的改进措施:在火管易损处采用15Cr Mo R耐高温钢;在火管上安装炉管高温检测装置;加泵冲洗以减少杂质沉积时间;限制燃烧器的最大负荷。通过采取以上措施,提高了加热炉的效率,减少了炉管的破损速度。     

微正压加热炉

萨中油田自2002年开始应用微正压加热炉.加热炉在运行过程中出现了烟火管连接部位焊口开裂、渗漏及火管穿孔等故障.分析原因可能与加热炉结构及运行过程各环节有关.为解决这些问题,采用了安装测温装置、辐射管和泵冲洗装置等技术,降低了微正压加热炉的烧损率.     

介质内循环喷射火筒除垢技术及应用

三元复合驱、高浓度聚驱区块使用的火筒式加热炉采用介质内循环喷射火筒除垢技术,用管道泵对加热炉内介质进行内部循环,通过在加热炉火管部位设置的冲洗装置喷射到火管的表面,提高了火管外表面被加热介质的扰动程度,减少杂质的沉积,达到了防除垢的目的,同时又防止了火管鼓包变形情况的发生。综合比较,采用介质内循环喷射火筒除垢技术的加热炉具有节约能源、热效率高、事故率低、安全性高等特点。     

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水套加热炉是油气田上广泛使用的油气加热设备。随着油气价格的不断上涨和对环境保护要求的日趋严格，油气田的工程师们越来越关注如何改进现有的加热设备以减少燃料消耗并保护环境。文章通过介绍油气田水套加热炉设计应考虑的基本因素和准则，提出了提高水套加热炉热效率的方法，其中包括多个返回管的使用，过剩空气自动控制和扩大火管对流段的表面积等，特别是文中所述在火管对流段中安装翅片管，只要有足够的传热面积，并设计正确，要使水套加热炉获得85％的热效率是可能的。     

香港终端天然气加热炉节能分析

天然气加热炉采用中间载热介质间接加热的方式,是石油天然气生产的主要耗能设备之一。为了节能降耗、提高加热效率,结合香港终端加热炉实际工况,分析天然气加热炉目前存在的缺点。提出对加热炉燃烧系统进行优化控制,通过采用烟气含氧量检测技术并计算空气过剩系数、采用交叉限幅燃烧控制、空燃比设定值稳定控制、空燃比优化、降低排烟温度、对加热炉火管表面喷涂高辐射高效节能涂料以改善加热炉火管的辐射传热效率等措施,可望实现节能降耗和提高天然气加热炉效率的目的。     

三元复合驱转油站加热炉火管开裂原因分析

采用扫描电镜、能谱及X-射线衍射仪等方法,分析了材质、腐蚀产物、裂纹及断口的金相组织、微观形貌及成分组成,结合对加热炉工艺及设备概况、工艺条件、输送介质、事故发生过程等要素的全面调查,明确了加热炉火管开裂失效的原因,并提出了相应的防护措施建议。经综合分析后认为:火管外壁附着16~17 cm软质淤积物,以及1~3 cm的硬质碳酸盐垢物,造成内壁热传递受阻,在火管刚脱离耐火砖衬层保护处产生局部过热,形成1~8 mm的黑色高温氧化产物,分层脱落,导致管壁局部减薄至1~2 mm;同时,高温使金相组织粗大的焊缝热影响区产生再热裂纹,最终导致火管焊缝热影响区短期内发生开裂失效。建议改进清垢、清淤措施,避免火管局部温度超过475℃;改善焊接工艺,避免焊缝热影响区组织粗大,以防止类似的事故再次发生。     

大庆油田在用加热炉存在的问题及解决方法

大庆油田广泛使用的加热炉在运行一段时间以后,加热炉烟火管变形、鼓包、烧穿现象日益增多.可抽式加热炉清垢困难,检修费用高,而且加热炉长时间运行后大法兰容易发生漏液现象,烟管和火管连接处易开裂.加热炉烟火管变形、鼓包、烧穿的最根本原因是炉管钢板Q245R局部温度过高,超过了加热炉使用上限温度(450℃),可通过加长燃烧道和火管增加耐热钢的方法来解决该问题;针对可抽式加热炉清垢困难、清垢费用高和大法兰的密封泄漏等问题,采取对烟火管结构优化,去掉大法兰,直接用封头,增加人孔等措施进行改进.上述技术实施后,基本解决了加热炉存在的问题.     

烧损火管微观组织变化机理

某采油厂加热炉火管使用一年后发生烧损变形,通过采用金相显微镜、直读光谱分析仪、万能力学试验机以及扫描电子显微镜等设备,对火管烧损处的材料性能及其微观组织结构变化进行检测。结果表明:火管烧损后,材料的屈服强度、抗拉强度明显下降,屈服强度仅为标准下限值的64%,抗拉强度仅为标准下限值的70%。火管内壁存在严重的脱碳现象,材料在高温下进行了重结晶,有碳化物新相沿铁素体晶界析出。     

应用热管提高加热炉炉效工艺技术研究

对热管的结构及原理进行了论述。通过调查研究,认为影响加热炉炉效有六大原因,有2个问题可以通过热管技术予以解决。一是在火管上安装一定数量的热管,加速热量的传递,二是在烟囱安装热管换热装置,利用烟气余热预热空气,将预热后的空气与天然气混合,有效提高燃烧器进气温度,改善加热炉燃烧效果。该改造方案在现场应用,取得较好效果,可以作为今后加热炉提效改造的借鉴。     

加热炉防烧损技术研究

石油工业用加热炉是油、气生产和集输过程中广泛使用的加热设备,在油田生产中发挥着巨大的作用。目前,大庆油田在用加热炉共有1800多台。由于加热炉使用时间较长,结构独特,运行环境恶劣,并且近几年聚合物投用量不断增加,致使加热炉火管烧损事故不断发生。据不完全统计,大庆油田每年用于加热炉维修的费用近3000万元左右,造成大量资金浪费,同时加热炉事故也给安全生产和人身安全造成重大威胁。     

加热炉装置腐蚀防治对策

1．常见腐蚀部位产生的原因 加热炉工况的复杂性决定了其腐蚀部位的广泛性，主要集中在烟囱、烟箱和烟箱侧封头外壁，火管内外壁，壳体内外壁，接管及其根部。 （1）烟囱、烟箱和烟箱侧封头外壁的腐蚀。由于排烟温度低，使加热炉烟囱、烟箱及与烟箱连接的封头处形成露点腐蚀，这是化学腐蚀的一种形式，根据其腐蚀表现形式，多以均匀腐蚀为主。此外，烟箱内部往往聚集大量的污垢，由于天然气中的硫化物随烟气与空气中的水汽结合又冷凝为液体，流进烟箱并积聚在烟箱底部形成酸性溶液从而形成电化学腐蚀。     

油田筒式炉防烧损技术

为验证燃烧器与筒式加热炉火管设计结构配套合理性,进行生产在线加热炉火筒壁温度测试,测试结果证实,长、细火焰燃烧器更适用于火筒结构.对长短火焰燃烧器各项性能及辐射管防护效果进行了现场对比试验,试验表明,长火焰火嘴节能效果相对较好,空燃配比更合理;安装辐射管加热炉火筒外壁温度曲线呈平缓特征,有效抑制了局部高温的产生.