原料预热炉、转化炉检修经验谈

王帅

（辽宁省盘锦市 辽河石化公司制氢车间 ，辽宁 盘锦 124022）

炉检修包括原料预热炉（F101）、转化炉（F102）的检修，因为长时间的高温及各种腐蚀，很多的管材发生变形、锈蚀，及耐火砖的脱落等现象，这也是要求检修人员更多的注意细节，不放过任何对安全生产造成影响的地方。所以要求我们检修人员熟悉工艺流程，对照现场情况，有针对性的进行检修。

1 原料预热炉（F101）的检修（检修时间4天）

原料预热炉正常操作期间炉膛温度360℃，炉管内原料气压力1.7MPa。炉管材质为1Gr5Mo,该炉生产期间操作平稳，炉体保温效果较好，热效率较高，对流段出口温度在 170℃。所以在检修的时候，针对具体情况，清理燃烧器、阻火器，开人孔，对炉内进行检查：炉墙及炉底平整、无变形、裂纹、凸起；氧化起皮、焊缝完好。炉管直管段、急弯弯头肉眼观察无弯曲变形、并对炉管下急弯弯头测厚。

F101炉管

炉管共38根，1#入口管，逆时针到38#出口管，自33#炉管起，颜色渐次变黑，38#炉管与1#炉管颜色对比明显不同。这是由于炉管温度随着原料在炉管内停留时间延长，越到出口温度越高，燃料气中的碳在高温炉管表面积灰造成。

弯头设计厚度为8mm，现场测量最小值为7.50mm,最大值为8.96mm，平均值为8.56mm，最大值与最小值差1.46mm。相比1996年测量数据约有1-2mm减薄。弯头、炉管厚度与设计厚度相比基本无较大差异，腐蚀情况不明显，可以继续使用，但要求我们在以后生产过程中避免由于操作不当引起炉管局部热强度过大，造成蠕变或氧化腐蚀；减少蒸汽入炉膛，防止耐火砖出现裂纹。

2 转化炉（F102）的检修（检修时间14天）

转化炉（F102）在2008年检修时，更换了部分炉管及上、下尾管，历时三年的运行，由于原料处理量波动较大，及生产不确定因素（如停电等）等造成炉膛温度短时间内变化大，炉管局部过热等问题，使炉管在运行后期出现弯曲变形较大，炉墙衬里下段脱落严重，炉外壁温度最高达95℃左右，炉管极有可能出现变形的可能。我们分炉管部分、尾管部分、对流段弯头箱部分、炉墙、炉底部分、炉引风机部分进行了检修。

开人孔，从肉眼上看发现炉膛内炉管均有弯曲变形现象，变形区集中在距炉管下法兰1.2-2.3米处，正是炉管温度最高区域。最严重的变形，相邻炉管相距不足50mm，正常距离为141mm。火嘴周围炉墙衬里脱落严重，二、三、四层（共七层）火嘴周围的衬里基本不存在，炉膛底部堆积着脱落的衬里。人孔门处耐火砖墙倒塌。

我们先后清理了120套火嘴，更换60台火嘴球阀；更换严重变形炉管4根；更换上、下尾管17根；炉墙衬里修补100平方米，衬里表面喷高温耐辐射涂料；人孔门、防爆门、看火门、部分弯头箱门使用浇注料重做衬里；1997年初装的19根旧炉管焊缝区域测厚（2008年炉管因炉管表面非常粗糙不平，无法测厚）；装卸催化剂4.5吨。

（1）炉管部分

F102炉管发现两根弯曲炉管，一根向外凸出，一根向内凸出。

1994年的炉管 管外壁表面光滑，有凸起膨出变形（白色附着物为耐火衬里）2008年的炉管 管外壁粗糙，凹凸不平，有凸起膨出变形（白色附着物为耐火衬里）测量炉管弯曲程度实际最大弯曲处为150mm。

其余三根换下来的炉管弯曲最大处分别为：125mm、95mm、110mm。

始弯曲处距下法兰约1200-2300mm。

更换21#炉管及下尾管

更换 1#、4#、6#、18#、20#、21# 上尾管；其它未更换的1994年19根炉管做测厚检查（2008年炉管因外表粗糙不能测厚），测点在焊缝区域，厚度没有较大变化更换的4根新炉管，2根为1994年生产炉管，2根为2008生产炉管。其中1994年炉管在存放过程中因保管不当，上、下4片法兰密封面生锈（八角垫片），经砂纸打磨，一处法兰底面密封面出现坑蚀点，担心此处会泄漏。为保证96道炉管法兰密封性，施工队伍用风钻紧固螺栓，在开工气密中未发现有泄漏。

（2）尾管部分

上尾管：各管膨胀变形差异较大，有些尾管外表局部变黑

下尾管：各管膨胀变形差异较大 总体与上尾管相比变形较小

分析尾管膨胀变形差异大原因：1）温度差异造成；2）2008年尾管与1994年尾管的规格尺寸不同，1994年尾管与图纸尺寸不符）；3）尾管保温有两根一组固定，有三根一组固定，造成膨胀变形效果不同。

（3）对流段弯头箱部分

对流段共分四层：至上到下，分别为水预热段、蒸发段、过热段、原料预热段。材质分别为20#、20#、1Gr5Mo、1Gr19Ni11Nb。最上层的水预热段温度最低，为133℃左右。检查各段回弯头情况，只有水预热段弯头出现厚约1mm的覆盖层；其它各段均与蒸发段弯头相似：弯头基本能看出本色，无氧化皮、无脱落起皮现象，焊缝完好。翅片管与管板之间填充的石棉绳部分脱出。

水预热段弯头表面附着物：黄绿色，不是氧化皮，附着在炉管红色底漆外面，干燥、比较疏松，一刮即落，在弯头上覆盖较均匀。可能是燃气中微小固体颗粒沉积形成，也有燃气中的残碳，吸附烟气中的SO32-形成的污垢层。这些污垢容易吸附烟气中含的硫酸蒸汽，加大炉管表面腐蚀。

（4）炉墙、炉底部分

更换炉管砸开炉底浇注料，拿出炉底耐火砖时发现，大部分炉砖碎裂；还有一块固定炉管的厚20mm托砖板只剩半块（估计2008年检修时损坏，当时没有更换）；炉管伸出在炉外保温箱内的段管，保温棉量不足。此次检修重新制作了新托砖板，用耐火浇注料代替部分炉砖重砌炉底，补充了炉外部保温箱内陶纤毡数量。固定了炉管，降低了热损失。

火嘴周围衬里脱落情况，白色为衬里本色，脱落露出炉墙砖；褐色为烧焦了。

分析脱落原因：火嘴燃烧时火焰由喷嘴向四周扩散，在火焰喷射范围内形成高温气流冲刷区，冲刷衬里；火焰覆射范围内的温度高于其它部位，造成火嘴周围衬里膨胀不同，而脱落；衬里过厚（大于50mm），冲刷出裂缝后，衬里与炉砖附着力降低，也是造成脱落的原因之一。

此次检修，去除了烧焦板结变硬的衬里，重新修补了脱落部分，使炉墙平滑。并在衬里外喷涂了高温耐辐射涂料，提高燃烧热效率。

人孔门、防爆门、看火门的保温衬里原为岩棉，大部分缺损，此次检修，将原岩棉拆除，重新抹耐火浇注料定型，密封效果和保温效果大大增强。

（5）炉引风机部分

引风机曾两次发生联轴器及膜片磨损停机检修，生产上降温、降量处理，给系统造成很大波动。而且怀疑转子上附着结垢产物，造成动不平衡，影响转动、震值较大。

打开转子罩，检查：转子叶片无明显腐蚀；叶片表面虽不光滑，但附着物比较均匀，且为一薄层，对转动造成影响不大（经机动、钳工共同签定，原定的转子动平衡校正取消）；转子所在烟囱底部的四壁腐蚀较严重，硫化物结垢较厚。

检修过程：引风机座加长200mm，联轴器改单膜片为双膜片连接，降低了噪音，延长了膜片磨损周期；烟囱底部四壁防腐处理；引风机解体检修。

转化炉引风机烟囱因低温硫腐蚀，穿孔，本次检修修补。

通过这次检修，对于整个制氢工艺进行了彻底的梳理，去除了安全生产的隐患。尤其是原料预热炉（F101）、转化炉（F102）的检修，积累了经验，对检修中发生的情况，会在以后的生产操作中进行有针对性的调整，对易损、易消耗的部位及时维护，并进行科技创新，及时地进行技术改造，为安全生产提供强有力的技术保障。