天然氣氣化爐燒嘴泄漏原因和解決措施

尹志飛

（中海石油天野化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010070）

化工生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展的過程當(dāng)中，天然氣氣化爐扮演著重要的角色和占據(jù)關(guān)鍵的位置，在具體應(yīng)用的過程中，天然氣氣化爐燒嘴泄漏問題也不容忽視和小覷，一旦泄漏問題發(fā)生，需要立刻停止生產(chǎn)，再加上天然氣具有可燃性特點，增加爆炸事故出現(xiàn)的可能與概率，給化工企業(yè)、相關(guān)工作人員帶來了很大的威脅，所以在這樣的情況之下，需要找到天然氣氣化爐燒嘴泄漏的主要原因，再制定出完善的方法，將問題妥善解決，幫助化工生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展過程中，能夠更加有序和順利。基于此，本文主要對天然氣氣化爐燒嘴泄漏的主要原因以及解決的方法展開深入的探討。

1 天然氣氣化爐燒嘴使用的具體情況

通過對某石化公司進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部所包括的合成氨裝置中，共安裝了3臺氣化爐，1號氣化爐與3號氣化爐都是天然氣氣化爐，最主要的原料就是天然氣；而2號氣化爐的原料，是渣油，氣化爐燒嘴為德士古燒嘴，2臺天然氣氣化爐共有4臺燒嘴，其中2臺是進(jìn)口的，而另外的兩臺是國產(chǎn)的。經(jīng)過認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)運行的時間已經(jīng)達(dá)到了15a。石油化工企業(yè)緊緊跟隨時代發(fā)展的腳步，對1號氣化爐和3號氣化爐進(jìn)行油氣改措施，最終變?yōu)榱?個天然氣氣化爐。在正式改造之前，主要將渣油燒嘴作為重點，無論是燒嘴還是與之相對應(yīng)的配件，都是國外進(jìn)口的，但是因為進(jìn)口產(chǎn)品的價格高，而且供貨的時間、效率等各方面有時會出現(xiàn)不同程度的問題，所以在使用一段時間之后，公司開始使用國產(chǎn)燒嘴，為專業(yè)設(shè)備檢修節(jié)約更多的成本。

生產(chǎn)過程中，渣油氣化爐燒嘴問題非常嚴(yán)重，之后停止氣化爐的工作，進(jìn)行了維修，又持續(xù)工作了大約180d。油改氣正式實施之后，由原本的渣油原料變?yōu)樘烊粴?，為工業(yè)企業(yè)節(jié)約更多的生產(chǎn)成本，而且所獲得的綜合效益非常明顯，但是天然氣在燃燒過程中，爐內(nèi)溫度不斷提高，甚至有時已經(jīng)達(dá)到了1 400℃，通過將其與燒渣油進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)實際的溫度在不斷地提高（已經(jīng)上升了150℃左右），這一情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致具有普通特點的燒嘴使用時間很短，而且增加燒嘴泄漏問題發(fā)生的可能與概率，給系統(tǒng)安全運行帶來一定的影響，停爐檢查的次數(shù)也已經(jīng)達(dá)到了10次左右，因此，需要找到問題出現(xiàn)的主要原因，之后制定出完善的方法，將問題妥善的解決[1]。

2 天然氣氣化爐燒嘴泄漏原因

經(jīng)過專業(yè)工作人員對已經(jīng)發(fā)生泄漏問題的燒嘴進(jìn)行檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)引發(fā)和造成天然氣氣化爐燒嘴泄漏問題的主要原因包括多個方面。例如，①天然氣氣化爐在工作的過程中，爐內(nèi)部溫度非常高，甚至已經(jīng)達(dá)到1 400℃，與渣油燃燒進(jìn)行比較，高出了150℃左右，由此可見溫度極高，氣化爐變?yōu)樘烊粴庠现?，會將燒嘴的原本尺寸進(jìn)行改變，這樣做的目的是為了降低和減小燒嘴的壓差，讓爐內(nèi)火焰不斷上移，所以也導(dǎo)致全部的熱量全部集中在燒嘴處，久而久之，表面在高溫氧化的影響之下，會慢慢出現(xiàn)腐蝕裂縫問題，在外燒嘴冷卻之后，受到熱力所帶來的影響，出現(xiàn)疲勞裂紋，導(dǎo)致燒嘴泄漏問題的發(fā)生。②在進(jìn)行外燒嘴制作的過程中，尤其是在進(jìn)行冷卻水腔兩環(huán)焊縫焊接的過程中，焊接的質(zhì)量若無法得到保證或者存在裂縫和夾雜等問題，那么在高溫條件的影響之下，就會慢慢被氧化，最終出現(xiàn)疲勞裂紋或者是開裂問題，導(dǎo)致天然氣氣化爐爐嘴出現(xiàn)泄露情況。③因為我國的焊接水平以及專業(yè)的焊接設(shè)備，與其他一些發(fā)達(dá)國家相比較還存在著一定的距離，更是缺乏健全、完善的焊接工藝，所以在燒嘴制作的過程中，焊接質(zhì)量問題是最容易出現(xiàn)和發(fā)生的，對焊縫熱影響區(qū)面積非常的大。另外，如果接電流與焊接速度控制工作并未做好的話，焊縫熱影響區(qū)域內(nèi)也會有焊接缺陷的發(fā)生，長時間處在高溫的環(huán)境之下，焊接問題缺陷自然會暴露出來，造成天然氣氣化爐爐嘴發(fā)生泄漏情況。④在工業(yè)企業(yè)當(dāng)中，天然氣氣化爐運行時，氣化爐的負(fù)載并不是處在一成不變的狀態(tài)，而是會伴隨著時間的不斷推移而發(fā)生變化，若使用同一燒嘴，就會縮短燒嘴的使用時間，即使燒嘴在使用的期限之內(nèi)，也會發(fā)生泄漏問題。⑤天然氣氣化爐在具體使用的過程當(dāng)中，渣油的運用也會導(dǎo)致燒嘴霧化效果不斷地下降，而且伴隨著偏流問題的出現(xiàn)，就會造成燒嘴的口部出現(xiàn)封堵問題，甚至?xí)霈F(xiàn)燒被燒穿問題[3]。

3 天然氣氣化爐燒嘴泄漏問題的解決方法與策略

3.1 提高燒嘴自身的質(zhì)量

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段有許多化工企業(yè)在進(jìn)行燒嘴管理的過程當(dāng)中，都存在著某些問題，例如：工作人員出現(xiàn)敷衍、馬虎的態(tài)度與心理、專業(yè)設(shè)備與零件的采購、存儲等各種問題等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在問題之后，化工企業(yè)需要第一時間制定出完善方法，將問題妥善解決，例如：將《氣化爐燒水管理方法》作為基礎(chǔ)，加大對燒嘴設(shè)備以及零件采購、存儲、檢修等各方面管理的力度，并且要求每一位工作人員在工作當(dāng)中，必須本著認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度，切實地完成自己的工作[4]。如果燒嘴自身質(zhì)量出現(xiàn)問題，需要進(jìn)行冷卻水腔二環(huán)焊接，并且確保最終的焊接具有極高的質(zhì)量，滿足相關(guān)的要求，呈現(xiàn)出更加合適的焊接坡口形態(tài)。由專業(yè)工作人員對每一層的焊接進(jìn)行滲透檢測，只有最終的結(jié)果為二級，才能夠確定其為合格產(chǎn)品，之后再進(jìn)行第二層焊接。焊接工作結(jié)束之后，并不代表著此項工作已經(jīng)正式完成，還需要進(jìn)行30min、15MPa的水壓測試試驗，最終的試驗結(jié)果為二級以上，則可以判定其為合格。

在燒頭制作過程中，還需在表面，以堆焊的方式加入一層哈氏合金，這樣做的目的是為了進(jìn)一步提高其抗高溫的能力。無論是燒嘴頭，還是冷卻水管等部件，在正式安裝工作展開之前，都需要由專業(yè)工作人員對其性能進(jìn)行相關(guān)的檢測，確保材料本身的質(zhì)量、幾何、尺寸等各方面都能夠符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，并且不要將使用低質(zhì)量的產(chǎn)品，極有可能會對化工企業(yè)的正常運行產(chǎn)生極大影響。另外，還需要廠家提供質(zhì)量檢測報告以及合格證明[5]。

3.2 重視燒嘴檢修以及驗收等工作

傳統(tǒng)的燒嘴檢修工作，在正常的情況之下，會將嘴頭的強(qiáng)度、焊接的質(zhì)量等作為重點，但是焊接口的總體質(zhì)量、材料的質(zhì)量等卻無法得到保證，因此，在日常的工作當(dāng)中，還需要認(rèn)真學(xué)習(xí)，對具有傳統(tǒng)特點的檢修方法進(jìn)行優(yōu)化與革新，應(yīng)用燒嘴盤管阻力檢測專業(yè)設(shè)備、氨滲流檢測專業(yè)設(shè)備對燒嘴備品零件展開全面深入的檢測。

首先，燒水盤管阻力檢測方法。對各個閥門之間開關(guān)的實際狀態(tài)進(jìn)行全面檢測，確保其全部關(guān)閉之后，才能夠進(jìn)入到檢測工作中。同時，需要應(yīng)用軟管，連接到等待測試氣化爐燒嘴盤管，而軟管的另一側(cè)則是與已經(jīng)裝好水的玻璃管壓差計。其中一個閥門打開，確保其他壓力表保持穩(wěn)定（穩(wěn)定在0.3MPa左右），之后再打開一個閥門，準(zhǔn)確記錄壓力表數(shù)據(jù)，最終對多次開閥壓差數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析、比較，判斷盤管當(dāng)中是否有堵塞問題的出現(xiàn)[6]。

3.3 燒嘴水壓測試方法

首先，應(yīng)用科學(xué)的方法，將壓力表拆除，之后打開閥門，而另一個閥門進(jìn)行上水，把內(nèi)部所存在的所有氣體全部排放出去，將已經(jīng)拆除完畢的壓力表進(jìn)行安裝，再準(zhǔn)確讀取和記錄壓力表的數(shù)值與信息[7]。其次，同樣將另一個閥門的壓力表拆除，之后進(jìn)行上水，等待內(nèi)部氣體全部被排出去之后，再將已經(jīng)拆除完畢的壓力表重新安裝，然后如實讀取和記錄上面的信息，最后將閥門關(guān)閉。同時，在管口進(jìn)行打壓工作，打壓工作結(jié)束，判斷的依據(jù)就是第二次安裝和拆除壓力表到達(dá)2.0MPa。再則，把首次安裝與拆除的壓力表壓力提升到14.0PMa為止。最后，恒壓控制的時間為30min，對兩個壓力表壓力所產(chǎn)生的變化進(jìn)行仔細(xì)觀察，之后進(jìn)入到檢查過程，再與中心管法蘭外漏情況相結(jié)合，判斷燒嘴是否已經(jīng)出現(xiàn)滲漏問題以及滲漏問題的嚴(yán)重性[8]。

3.4 燒嘴氨泄漏測試壓力法

在應(yīng)用燒嘴氨泄漏測試壓力方法的過程中，需要保證試壓專業(yè)裝置具有干燥性特點，①將管口所包括的法蘭全部封死，之后在管口的位置將壓力表進(jìn)行科學(xué)的安裝。②余下的管口需要短接。③加裝壓力表的管口上面需要接上氨氣瓶，這樣做的目的是為后期實驗裝置，置換氮氣打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)氨氣的含量已經(jīng)達(dá)到了80%以上，這時就可以停止排壓工作。④短接管口位置截止閥，保證壓力表所呈現(xiàn)出來的工作狀態(tài)是正常的。⑤下一個管口的位置需要接入氨氣瓶，實驗裝置沖壓壓力需要保持在0.6MPa，不間斷運行的時間為12h。⑥應(yīng)用酚酞試劑，對燒嘴當(dāng)中的法蘭是否已經(jīng)出現(xiàn)泄漏問題進(jìn)行檢查。⑦壓力表是否出現(xiàn)不斷上漲問題。如果經(jīng)過認(rèn)真觀察之后發(fā)現(xiàn)，并沒有出現(xiàn)上漲情況，則可以將法蘭松開，應(yīng)用酚酞測試劑，對燒嘴盤管位置是否出現(xiàn)泄漏問題進(jìn)行細(xì)致的檢查[9]。

4 工業(yè)企業(yè)未來發(fā)展趨勢

4.1 提高技術(shù)改造水平

工業(yè)企業(yè)在發(fā)展的過程中，需要應(yīng)用主動、積極的態(tài)度，引導(dǎo)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)企業(yè)不斷升級與轉(zhuǎn)型，將具有落后性特點的專業(yè)設(shè)備進(jìn)行更新，加快實施以信息化、自動化、智能化為重點的技術(shù)改造，大幅提高產(chǎn)品技術(shù)，工藝裝備以及相關(guān)的質(zhì)量水平，為企業(yè)更好的發(fā)展添加助力。

4.2 創(chuàng)新引領(lǐng)，培優(yōu)育強(qiáng)

真正地認(rèn)識到科技創(chuàng)新的重要性和意義，并牢牢抓住科技創(chuàng)新這個具有巨大推動力的方法，實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，做到資源不足，科技補救。助推工業(yè)企業(yè)真正做大做強(qiáng)，并且培養(yǎng)出一批又一批創(chuàng)新能力極強(qiáng)、管理體系最優(yōu)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)示范企業(yè)。

5 結(jié)束語

隨著時間的不斷推移，化工企業(yè)在新形勢的大背景之下，呈現(xiàn)出高速的發(fā)展態(tài)勢，天然氣氣化爐在其中非常的關(guān)鍵且重要，但是燒嘴位置滲漏問題一直是影響工業(yè)企業(yè)天然氣氣化爐有序工作的主要原因，因此，在日常的工作當(dāng)中，還需要不斷地進(jìn)行總結(jié)以及認(rèn)真學(xué)習(xí)，大幅提高自己的綜合素養(yǎng)與工作能力，了解之所以出現(xiàn)泄漏的主要原因，之后確保燒嘴以及備件的總體質(zhì)量，運用定時、定期的方法，展開泄漏檢測工作，然后采用與之相對應(yīng)的解決方法，保證氣化爐在其運行的過程中能夠更加的安全和有序。