石朝華

（中國石化洛陽分公司，河南 洛陽 471012）

1 外取熱運行情況

1.1 外取熱器介紹

二催化裝置外取熱器是氣控下流式取熱設備，未設滑閥，主要靠提升風、流化風實現(xiàn)催化劑的循環(huán)流化。外取熱器工藝流程及現(xiàn)場布置情況如圖1、圖2所示。

圖1 外取熱工藝簡圖

圖2 外取熱現(xiàn)場位置圖

由圖1、圖2可知，來自再生器的高溫催化劑從下料管進入外取熱筒體，與筒體內(nèi)19組翅片管束中的除氧水換熱后經(jīng)提升風提升從返回管回到再生器。

1.2 外取熱產(chǎn)汽情況

小流化風環(huán)投用前后各300 d（即2017年1月1日～10月28日，2017年12月2日～2018年9月8日）數(shù)據(jù)進行對比。小流化風環(huán)投用前后的產(chǎn)汽量變化如圖3所示。

圖3 投用小流化風環(huán)前后產(chǎn)汽量變化

可以看出，投用小流化風環(huán)后一段時間產(chǎn)汽量大于投用前，最大產(chǎn)汽量可達到60 t/h，超過50 t/h的設計產(chǎn)汽值，但是后一段時間產(chǎn)汽量回到此前水平。另外，外取熱筒體泄漏后，立即關(guān)閉了小流化風環(huán)，從圖4看出，關(guān)閉前后，外取熱汽包產(chǎn)汽量變化不大，可以看出，小流化風環(huán)投用對改善外取熱流化效果和提高汽包產(chǎn)汽量方面貢獻有限。

圖4 小流化風環(huán)關(guān)閉前后產(chǎn)汽量變化

2 泄漏原因分析

1）新增的小流化風環(huán)斜向下方向噴出的流化風在高溫催化劑環(huán)境中對器壁長期沖刷造成泄漏。外取熱器自1997年運行至今，期間未曾出現(xiàn)過筒體穿孔泄漏現(xiàn)象（部分位置有“熱點”存在，但在停工檢查期間未發(fā)現(xiàn)筒體穿孔）。2015年大檢修期間，對外取熱器筒體內(nèi)芯子進行原樣更換，2017年10月恢復副提升管期間在原筒體底部流化環(huán)上方增加輔助用小流化風環(huán)。流化風環(huán)形狀及安裝位置如下圖5～圖7所示，大流化環(huán)噴嘴為向上方向，小流化環(huán)噴嘴為斜向下方向，正對著器壁，長時間沖刷導致斜向下噴嘴處的器壁襯里損壞脫落。裝置現(xiàn)場器壁穿孔處正好位于大小流化風環(huán)之間，小流化風環(huán)斜向下方向噴嘴的流化風在高溫催化劑環(huán)境中對器壁長期沖刷造成器壁穿孔泄漏。

圖5 大流化風環(huán)形狀

圖6 小流化風環(huán)形狀

圖7 內(nèi)部安裝位置

2）風壓變化造成筒體內(nèi)部催化劑流化狀態(tài)改變，進而造成筒體襯里磨損加劇。外取熱在投入運行后，在風壓不變的情況下，筒體內(nèi)催化劑正常流化達到穩(wěn)態(tài)，但當增壓風壓力突變時，就會改變筒體內(nèi)催化劑床層線速，這一過程使得筒體內(nèi)催化劑流化變得紊亂，尤其是在流化風環(huán)噴嘴前方，從現(xiàn)場位置看在第一層和第二層。催化劑流動趨于快速且無固定方向，極易將襯里掏空，形成熱點，進而損壞筒體器壁，造成穿孔泄漏。一層平臺西側(cè)、二層平臺東側(cè)位置熱成像照片如圖8所示，從圖8中看出，該兩點處明顯較周邊區(qū)域明亮，這也與現(xiàn)場測溫情況相對應，說明該兩點處內(nèi)部耐熱耐磨村里已有損壞。本次泄漏點即位于一層平臺西側(cè)位置，現(xiàn)場測溫發(fā)現(xiàn)一層平臺西、北側(cè)位置明顯較同一水平面上其它兩點高100℃～150℃。

圖8 外取熱平臺一層西側(cè)（左）、二層東側(cè)（右）熱成像照片

3 應對措施

筒體泄漏后，立即進行了包盒子處理，處理過程較為平穩(wěn)，沒有造成生產(chǎn)波動。為了防止此類事件再次發(fā)生，基于以上原因分析，提出3條應對措施：

1）停用外取熱小流化風環(huán)。基于上述原因分析，停用小流化風環(huán)對外取熱汽包產(chǎn)汽量影響不大，因此，為避免再次出現(xiàn)漏點，將小流化風環(huán)永久停用。2）保持風壓穩(wěn)定，減少波動。外取熱所用流化風是是空壓裝置提供的增壓風，針對風壓突變帶來的不利影響，要求空壓裝置及時調(diào)節(jié)穩(wěn)定風壓。3）定期對“熱點”部位做熱成像，對存在的熱點區(qū)域及早做預防性包盒子處理。

4 結(jié)論

1）二催化裝置外取熱筒體泄漏主要原因一是新增的小流化風環(huán)噴嘴方向斜向下，流化風長期沖刷器壁造成襯里損壞，器壁穿孔泄漏；二是風壓突變改變筒體內(nèi)床層線速，打破筒體內(nèi)催化劑流化狀態(tài)，進一步損壞襯里，形成熱點。2）流化風環(huán)噴嘴朝向極為重要，要吸取此次泄漏事故經(jīng)驗，在今后設計中充分考慮這一隱患。