大型焦炭塔裙座裂纹探析和优化改进.pdf

静设备 P石油化工设备技术，2011，32(6)·8· etro—ChemicalEquipmentTechnology 大型焦炭塔裙座裂纹探析及优化改进 赵 睿 (中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司，辽宁抚顺 113004) 摘 要：介绍 了2台材质为 14Cr1MoR、规格为 9800mm×37001mm ×(3O／32／34／38／42)mm 的焦 炭塔裙座产生贯穿性裂纹的情况 。对裙座进行 了受力分析 ，找 出了产生裂纹的原 因，制定了相关的返修方 案 ，并提 出了焦炭塔生产操作的注意事项及裙座结构优化和改进措施 。 关键词 ：焦炭塔 14CrlMoR 裙座裂纹 抚顺石化分公司 2400kt／a焦化联合装置， 10：()()塔一1切换至塔一2，塔一1小给汽； 是该公司 “千万吨炼油 ，百万吨乙烯”炼油结构调 11：30塔一1大给汽； 整的重要组成部分，该装置始建于2007年 1O月， 14：OO塔一1小给水 ； 2010年9月 23日开车一次成功 。其中4台材质 15：O0塔一1大给水 ； 为 14Cr1MoR、直径为 9．8m 的焦炭塔为该装置 次 日3：OO塔一1放水 ； 的核心设备，该塔的运行状态直接决定 了装置能 8：OO塔一1除焦 (以上过程为冷焦过程)； 否平稳生产。 13：OO塔一1赶空气 ，蒸汽试压 ，预热 ； 1 焦炭塔 的操作特点 15：()()塔一1放油气 ，循环 ； 焦炭塔操作条件十分苛刻 ，以该设备 20年的 22：O0塔一2切换至塔一1，塔一2小给汽 (以上过 预期寿命计算 ，36h生焦周期切换操作 ，将有 4 程为预热过程)； 670多次完整的压力 、温度循环 ；若按 照 24h生 塔一1生产 36h至第三天 10：O0塔一1换至塔一 焦周期切换操作，将有近 7000次完整的压力 、温 2(生焦过程)。 度循环。因此 ，在设计 中不仅要考虑高温硫及硫 3 裂纹检 出情况 化氢的腐蚀 ，还必须考虑设备承受疲劳载荷产生 国内现有的早年投用的焦炭塔 已出现不少问 的破坏。另外焦炭塔间歇操作 ，反复生焦 、冷焦 题 ：焦炭塔鼓凸变形、筒体与裙座之间的焊缝等部 (急冷)、预热(急热)，操作温度从常温到500。C周 位 出现裂纹等。抚顺石化的 4台焦炭塔投产于 期性大幅度变化；除焦时高压水对塔 内壁有猛烈 2010年 9月，2011年 6月 29日、7月 2日，A、B 冲击作用 ；塔 内介质从液态变成 固态。这些特点 塔裙座发现裂纹。缺陷位于标高 18．9～23．5m 不仅决定了焦炭塔结构 的特殊性 ，也决定了其特 平台(标高约为 22m)，均在裙座 U 形 口附近。 殊的受力情况。调查发现，各个焦炭塔塔体焊缝 其中A塔缺陷部位在裙座西北方向45。左右，经 的结构形式是焦炭塔设计的关键。本文就焦炭塔 内部 MT检验与外部 PT检验 ，均为 300mm 左 裙座的结构优化设计改进作一探讨 。 右贯穿性裂纹 ，见 图1和图2。 2 焦炭塔生产工艺流程 B塔缺陷部位在西南方向60。左右 ，经 内部 渣油入装置后经与产品换热升温至280℃左 MT检验与外部 PT检验 ，内部长度为 225mm， 右 ，与分馏