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可抽式微正壓加熱爐結(jié)構(gòu)改進(jìn)

李婷婷
大慶油田工程有限公司

可抽式微正壓加熱爐在高濃度聚驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等區(qū)塊應(yīng)用時(shí)，因加熱介質(zhì)物性差和結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力等影響，出現(xiàn)細(xì)煙管與火管管箱連接處焊口開裂現(xiàn)象。為了解決焊縫易開裂和清垢困難的問題，對(duì)原有煙火管結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。將多排細(xì)煙管束改為單排的粗煙管，增大煙管間距和煙管束花板支撐跨距，將煙管與火管通過火管管箱相連。改進(jìn)后的加熱爐運(yùn)行效果良好，煙火管維修周期由最短的1個(gè)月延長(zhǎng)至3年以上，大大降低了維修改造成本。

微正壓加熱爐；焊口開裂；煙火管結(jié)構(gòu)；改進(jìn)

可抽式微正壓加熱爐是在微正壓加熱爐的基礎(chǔ)上，通過一側(cè)封頭開大孔，加法蘭等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出的一種可抽式加熱爐。其主要特點(diǎn)是煙火管可以整體抽出，便于檢修。本爐在水驅(qū)區(qū)塊使用效果較好，如某采油廠新中207轉(zhuǎn)油站的4臺(tái)2.0 MW可抽式微正壓加熱爐連續(xù)運(yùn)行8年后，使用狀態(tài)仍一直良好。但在聚驅(qū)、高濃度聚驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)等介質(zhì)較差區(qū)塊，可抽式微正壓加熱爐出現(xiàn)了細(xì)煙管與火管管箱連接處焊口開裂現(xiàn)象。如某采油廠三元217站的3臺(tái)2.0 MW可抽式加熱爐運(yùn)行約半年時(shí)間，就出現(xiàn)了細(xì)煙管彎管與火管連接處以及細(xì)煙管與火管管箱連接處焊口開裂現(xiàn)象。在煙火管檢修過程中發(fā)現(xiàn)，煙管與煙管之間的間距以及煙管與火管之間的間距均過小，使得清除煙火管上黏著的聚合物軟垢非常困難。

1　損壞原因分析

（1）被加熱介質(zhì)物性較差，容易造成煙火管的結(jié)垢。聚驅(qū)、高濃度聚驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)等區(qū)塊被加熱介質(zhì)中除含有大量的Ca2+、Mg2+等成垢性離子外，還含有大量的聚合物、表面活性劑、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等成垢的黏合劑。采出液被加熱時(shí)，煙火管表面除有過飽和的CaCO3、MgCO3、CaSO4等硬垢形成外，另外還有大量聚合物、表面活性劑在高溫?zé)熁鸸鼙砻姘l(fā)生失穩(wěn)時(shí)形成的軟垢，這些軟垢黏著、沉積于煙火管表面，最厚處達(dá)到100 mm。這些垢層使煙火管換熱效果變差，特別是軟垢的影響更大。另一方面，為了滿足工藝對(duì)溫度的要求，加熱爐只能超負(fù)荷運(yùn)行，造成煙火管溫度升高，材料強(qiáng)度降低。當(dāng)煙管、火管之間無法滿足熱膨脹引起的變形協(xié)調(diào)時(shí)，就會(huì)造成煙火管焊口處撕裂。

（2）煙火管結(jié)構(gòu)緊湊，不易清垢。設(shè)計(jì)時(shí)，為了煙火管的整體可抽并使開孔最小，將煙管集中在火管的上部，并盡量減小煙管與火管的間距。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致黏著在煙火管表面的軟垢難于徹底清除，造成熱量不能及時(shí)傳導(dǎo)，形成惡性循環(huán)。

2　煙火管結(jié)構(gòu)改進(jìn)

（1）將多排細(xì)煙管束改為單排的粗煙管。細(xì)煙管束改成單排粗煙管，減少了煙管根數(shù)，增大了煙管與煙管、煙管與火管的間距，便于清垢。

（2）將煙管與火管通過火管管箱相連。管箱的變形可以消除部分煙火管熱膨脹引起的變形不協(xié)調(diào)，解決了原結(jié)構(gòu)在傳熱效果較差時(shí)連接處易發(fā)生開裂的問題。

（3）增大花板支撐間距。增大煙管束花板支撐間距，允許煙管有部分橫向變形，從而減小了煙管管束對(duì)火管管箱的軸向力，解決了原結(jié)構(gòu)在傳熱效果較差時(shí)煙管管束與火管管箱連接處焊口易開裂的問題。

3　結(jié)論

改進(jìn)后的微正壓加熱爐解決了煙管與火管連接處焊口易開裂、清垢困難的問題，將加熱爐的煙火管維修周期由最短的1個(gè)月延長(zhǎng)至3年以上，大大降低了維修改造成本。某采油廠309站1#、4#微正壓加熱爐改進(jìn)后于2011年11月初投產(chǎn)，目前運(yùn)行情況良好；某采油廠22#轉(zhuǎn)油站的1.0 MW微正壓加熱緩沖裝置于2011年12底投產(chǎn)，目前運(yùn)行情況良好。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.7.034

2015-04-07