本文通过对四川石化乙烯装置裂解炉区7#裂解炉横跨段压力表处发生的物料泄露事故进行分析，研究其产生裂纹的原因及相应的对策，为避免再次发生同类事故提供帮助。
1.概述
四川石化80万吨/年乙烯装置于2009年9月开工建设，于2014年2月投产。该裂解单元由8台SW公司的USC型裂解炉组成,7台USC—176U型液体原料裂解炉(6开1备),可裂解加氢尾油(HTO)和混合石脑油，以及液化石油气(LPG)、加氢C4/C5等轻烃原料。1台USC-12M型循环气裂解炉。可裂解装置循环C2/C3。每台USC-176U型液体原料裂解炉的辐射室为双炉瞠结构,每个炉膛中有88根U型炉管一字垂直排列,形成单排双辐射立管式裂解炉管,每两个炉膛共用一个对流段,对流段均在辐射段的上部，其作用是利用离开的炉膛高温烟气来预热对流段盘管内的裂解原料(HC)和锅炉给水(BFW)，过热稀释蒸汽(DS)和超髙压蒸汽(SHPSS)等，而裂解炉的横跨段指的是离开对流段而未进入辐射段的工艺段。此处的压力和温度是作为进行裂解过程中监控的重要的参数之一,通过其变化趋势可以确认物料的流通，组分的变化，比较炉出口压力和横跨压力还能作为是否需要清焦的依据。所以专利商在此处设计现场一次表和远传DCS表，方便室内人员监控。
2.现场情况
该裂解炉自二月份开工以来，已经安全运行4个月，但近期7#炉高温横跨段管线（管件号10”-P21021744-D05X-H)的压力表引压管处出现物料泄露着火事故,使得该炉进行了非计划的退料停车，并请专家组前来进行现场调研，发现4个通道的高温横跨管连接仪表引压管处都有大约2cm的裂纹。设计的一股吹扫防焦蒸汽的温度与流经此处物料的温度相差太大。
3.原因分析
①经过细致的调研，我们发现该处裂纹产生的原因主要是
防焦蒸汽温度为2801C，而此处物料温度（也就是横跨温度）高达55(TC,两种等级的冷热介质在这里交汇，由于各自的热应力不同，极易产生冷淬而导致裂纹。②通过了解，此防焦蒸汽管线由于布置问题在管内易干产生凝液，操作中又未及时排液,导致冷凝液接触热物料发生的急剧汽化，长此以往造成了该处材料的加速减薄,加剧了开裂的程度。③此连接处的材料设计没有考虑到这点，导致了问题发生。
4.对应策略
①根据专家建议，由干此处的防焦蒸汽和压力表的存在，裂纹产生不可避免，比对国内其他装置部分已经取消压力设计。当支管修复好后,用端扳封死。②可在此处设计一个材料等级适应热应力的套管,套管与压力表可以用法兰连接，但此处接头需计算分支管进人蒸汽主管的流速，如果流速过低，冷介质会接触到主管上部。反之，流速过高’冷介质会在主管下部位作用，而接触部位同样会导致热疲劳的裂纹产生，因此必须使得分支管冷介质的流速匹配主管中热介质流速,这样混合均匀才能避免产生裂纹。而套管的使用加固了连接部分的强度和硬度，延长其寿命。③当投用其横跨压力表时，外操人员应及时的做好分支管蒸汽排凝工作，减少冷凝液的积累，减少冷介质在此处的汽化率。
5.结语
①室内人员应对运行炉的横跨段处参数进行重点监测，趋势进行跟踪，发现偏差要及时报告调整。②室外人员例行巡检时要对此处进行检査，及时发现异常。③设计人员应对此做出课题研究,拿出更加适合此热应力的材料套管方案,或者寻找比蒸汽防焦更好的防焦方法，使得这些热偶和附属元件的抗干扰性更强。
虽然说乙烯的工艺已经是一套成熟的工艺，但根据各地方的地理环境不同，各生产流程、设备优化设计不同，因此需要我们必须掌握更多的更全面的知识,通过发生的事故和现象来挖掘出本质。希望通过本文的探析能够引起重视和对做好工艺优化的信心,避免或最大程度降低类似事故给生产装置带来的损失。 |
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