廢熱鍋爐爐管焊接裂紋分析及改造

1、化 工 設(shè) 備 化 工 科 技 ， 2 0 0 4 ， 1 2 ( 3 ) ： 4 3 ～ 4 5S C I E N C E & T E C H N O L O G YI NCHEM I CALI NDUSTRY廢 熱 鍋 爐 爐 管 焊 接 裂 紋 分 析 及 改 造 初 洪 革 ( 中 國石油 吉林 石化 公 司 乙二 醇廠 ， 吉林 吉林 1 3 2 0 2 2 )摘 要 ： 介 紹 了 乙二 醇 廠 乙二 醇裝 置 B

2、 一 9 1 0廢 熱鍋 爐的 基本 參數(shù) ， 分析 了廢 熱鍋 爐 爐 管焊 接 裂 紋 產(chǎn)生 的 原 因 ， 從提 高焊 縫形 狀 系數(shù) 以及 增加 線能 量入 手 ， 提 出 了相 應 的修 復 方案 ， 使 設(shè) 備投 入 了正常 使 用 ，可 為 工 廠 增 加 經(jīng) 濟 效 益 1 2 9萬 元 ／ a 。關(guān)鍵 詞 ： 廢 熱鍋 爐 ； 結(jié)晶 裂紋 ； 機 理 ； 檢 修 中 圖分 類號 ：T E9 6 3文獻 標 識碼 ： B

3、文 章編 號 ： 1 0 0 8 ． 0 5 l l ( 2 0 0 4 ) 0 3 ． 0 0 4 3 ． 0 3吉 林 石 化 乙 二 醇 廠 B ． 9 1 0廢 熱 鍋 爐 是 1 9 9 6年由韓國引進 的列 管 式廢 熱 鍋爐 ， 是 乙二 醇裝 置 廢 熱 回收 及 環(huán) 保 方 面 的 主 要 設(shè) 備 。 一 方 面 為 防 止 氧氣 進 料 帶 人 的 氬 氣 和 氮 氣 在 系 統(tǒng) 中 積 累 ， 使 其 在循 環(huán) 氣

4、 中 的 摩 爾 分 數(shù) 控 制 在 1 3 ． 4 ％ 左 右 ， 由F I C ． 1 4 0控 制 一 小 部 分 ( 約 0 ． 1 ％ ) ， 由 T 一 11 5洗 滌 塔 洗 滌 后 的 循 環(huán) 氣 ， 經(jīng) 膜 回收 系 統(tǒng) 過 濾 ， 將 循 環(huán) 氣 中可 利用 的 乙烯 和 甲烷 過 濾 后 返 回 C 一 3 2 0回 收 壓 縮機人 口， 其余 的烴 類 送往 B ． 9 1 0廢熱 鍋 爐進 行 焚 燒 處 理

5、， 利 用 其 熱 量 副 產(chǎn) 2 ． 2 7MP a的蒸 汽 ； 另 一 方 面避 免 了膜 回收 系 統(tǒng) 過 濾 后 的烴 類 向 大 氣 中的 直 排 ， 減 少 了大 氣 污 染 。鼓風系統(tǒng) ： 強制鼓 風 給水 溫 度 ： 1 6 5c 【 =廢 熱 鍋 爐 簡 圖 見 圖 1 。圖 1 廢熱鍋 爐 簡圖 1廢 熱 鍋 爐 基 本 參 數(shù) 2 廢 熱 鍋 爐 的 改造 鍋爐類 型 ： 水 管 、 天 然水循環(huán)式 鍋 爐 型

6、號 ： HS P 一 0 4 D蒸汽量 ( 最 高運 行功率時 ) ： 4 ． 1t ／ h( 正常條 件下 )： 3 ． 3t ／ h設(shè)計 壓力 ( 正常 工作下 ) ： 2 ． 4 5 25MP a正 常工作蒸 汽壓 ： 2 ． 1 7 5MP a熱交 換 面 積 ： 8 6 ． 9m爐子體 積 ： 8 ． 8m外 界 條 件 溫 度 ： 夏 季 2 9c 【 =冬 季 一3 3 ． 8c 【 =收稿 日期 ： 2 0 0 4 ．

7、 0 4 ． 0 2作者 簡 介 ： 初洪 革 ( 1 9 6 8一)男 ， 吉 林 市 人 ， 工 程 師 ， 中 國 石油吉 林 石化 公 司 乙二 醇 廠 副 廠 長 ， 從 事 企 業(yè) 設(shè) 備 管 理 工作 。汽 包 爐 管 水包 2 ． 1爐 管 與 管 板 的 連 接 改 造 B ． 9 1 0廢 熱 鍋 爐 是 1 9 9 6年 投 入 運 行 的 ， 原 設(shè) 計 中 ， 鍋爐爐 管與管板 間采用 了脹 接的連接方法

8、。在 1 9 9 8年 4月 時 ， 通過 焚燒觀察 孑 L 發(fā)現(xiàn) 鍋爐爐膛 內(nèi)有積水 ， 經(jīng)停爐 、 檢查 、 試水 ， 確 認廢熱 鍋爐 由于 長時間的熱運 行 ， 鍋 爐 爐 管與 管板 間脹 接 連接 處 應 力 松 馳 ， 脹 口失 效 ， 使 連 接 處 發(fā) 生 了泄 漏 。在 低 流 量 、 溫 度 低 于 3 0 0c 【 = 的情 況 下 ， 鍋 爐 爐 管與管板間采 用脹 接 的連 接 方法 是 適 合 的 ， 能夠

9、 承受較高 的壓力 ， 達 到脹 接 連接 口不泄 漏 。但 乙二醇裝置廢熱 鍋 爐在 正 常運 行下 ， 廢 氣 焚燒 爐膛 的 工 作 溫 度 可 達 到 6 6 5c 【 = ， 因 此 ， 在 乙 二 醇 裝 置 中 ， 廢 熱 鍋 爐 爐 管 與 管 板 間 采 用 脹 接 連 接 方 式 的設(shè)計理念是 不合理 的。根據(jù)裝 置 的工藝 要求及實 維普資訊 http://www.cqvip.com 第 3 期 初洪 革 ． 廢

10、 熱 鍋爐 爐 管焊 接 裂紋 分析 及 改 造 和平 行 線 式 都 不 能 使 應 力 松 馳 ， 只 有 采 用 放 射 交 叉 式 的 焊 接 順 序 才 能 分 散 、 降 低 應 力 。 如 圖 2所 示 ， 筆 者 采 用 了 ( c ) 圖 的焊 接 順 序 。．‘O 、．。／ 一 35．f2c 】u ／( a )( b )( c )( a )一同 心 圓 式 ( 不 好 ) ； ( b )一平 行 線 式 ( 不 好

11、 ) ；( c ) 一放 射交 叉式 ( 好 )圖 2 焊 接 順 序 圖 ⑤加大焊縫 寬 度 ， 提 高焊 縫 的形 狀 系數(shù) 。提 高 焊 縫 抗 裂 性 、 減 小 雜 質(zhì) 的 偏 析 。( 5 ) 焊接 完畢后 ， 采用著 色探 傷 的方 法 ， 對焊 縫 進 行 檢 查 ， 檢 查 出焊 縫 有 缺 陷 立 即 進 行 返 工 ， 直 至所有焊縫無 缺陷為止 。( 6 )分 別 將 水 包 、 汽 包 充 滿 水 后 ， 按

12、相 關(guān) 規(guī) 定 ， 進 行 水 壓 試 驗 。 確 認 爐 管 無 泄 漏 后 ， 對 水 包 、汽 包 、 爐 膛 人 孔 進 行 封 閉 。3 經(jīng) 濟 效 益 廢熱鍋 爐檢修完畢后 投入使 用 ， 到 目前為止 ，運行完好 ， 能夠滿 足生產(chǎn)各項需 求 。廢 熱 鍋 爐 產(chǎn) 高 壓 蒸 汽 3t ／ h ， 年 產(chǎn) 高 壓 蒸 汽 3× 2 4×3 6 0=2 59 2 0t 。 高 壓 蒸 汽 價 格 為 6

13、0 ． 8 3元／ t ， 年 產(chǎn)值為 6 0 ． 8 3 ×2 59 2 0 =15 7 67 1 3 ． 6元 。廢 熱 鍋 爐 消 耗 甲烷 0 ． 0 3t ／ h ， 每 年 消 耗 甲烷 為 0． 0 3×2 4×3 6 0=2 5 9． 2t 。甲烷 價 格 為 8 8 4元 ／ t ， 年 消 耗 甲烷 價 格 為 2 5 9 ． 2 × 8 8 4= 2 2 91 3 2 ． 8

14、 元 。廢 熱 鍋 爐 消 耗 鍋 爐 給 水 3t ／ h ， 年 消 耗 鍋 爐 給 水 3× 2 4×3 6 0 =2 59 2 0t 。鍋 爐 給 水 價 格 為 0 ． 3 8元 ／ t ， 年 消 耗 鍋 爐 給 水 價 格 為 0 ． 3 8×2 59 2 0=98 4 9 ． 6 元 。廢熱鍋爐鼓 風 機功 率 為 1 1k W ， 年 消耗 電 為 11 × 2 4 ×

15、3 6 0： 9 50 4 0k Wh 。 電 每 度 價 格 為 0 ． 4 8元 ， 年 消 耗 電價 格 為 9 50 4 0× 0 ． 4 5 =4 56 1 9 ． 2元 。因 此 ， 廢 熱 鍋 爐 的 投 用 ， 可 為 工 廠 年 增 經(jīng) 濟 效 益 為 ：15 7 67 1 3． 6— 2 2 91 3 2 ． 8— 98 4 9． 6 —4 56 1 9． 2= 12 9 2l l 2元 。4結(jié) 論 通

16、過 對 廢 熱 鍋 爐 爐 管 與 管 板 問 的連 接 采 用 脹 焊并用 ， 并從 提高 焊縫 的形狀 系數(shù) 以及選 擇 合適 的線 能 量 和 提 高 預 熱 溫 度 ， 防 止 了 焊 縫 結(jié) 晶 裂 紋 的產(chǎn) 生 。 經(jīng) 修 復 后 的 廢 熱 鍋 爐 已 投 入 使 用 ， 運 行 完 好 ， 可 為 工 廠 增 加 經(jīng) 濟 效 益 1 2 9萬 元 ／ a 。An a l y s i s ＆ m o di f i c a

17、t i o no nwe l dc r a c ko ff u r n a c epi p ei nt h eb o i l e rf o rr e c o v e r i n gwa s t eh e a tAb s t r a c t ：Th i sp a p e rh a si n t r o d u c e dt h eb a s i cp a r a me t e ro f‘ t h eb o i l e rB- 91 0o

18、fe t h y l e n eg l y c o lp l a n to fe gf a c t o r y’a n da n a l y z e dt h er e a s o no fwe l dc r a c ko ft h ewa s t eh e a tb o i l e rf u r n a c ep i p e ． S t a r t i n gwi t hi n c r e a s i n gt h ewe l d i

19、 n gl i n ef a c t o ra n dl i n e a r i t ye n e r g y ， w ep u tf o r w a r dt h ec o r r e s p o n dr e p a i r i n gp r o j e c t ， ma d et h ee q u i p me n two r ka sn o r m a l ， b r o u g h t12 9 00 0 0y u a n sf

20、 o rt h ef a c t o r yp e ry e a r ．K e ywo r d s：Th eb o i l e rf o rr e c o v e r i n gwa s t eh e a t ； Cr y s t a lc r a c k； M e c h a n i s m ； Ex a mi n a t i o na n dr e p a i r、，0 n C 2 2 0 2 3 ln ．00 n