350万吨常减压焦化装置操作规程.docx

350万吨常减压焦化装置操作规程目录第一章主要塔器设备简介1压力容器1.1 压力容器基础知识1.2 装置压力容器简介1. 3压力容器操作规程2塔器2.1塔器基础知识2. 2装置塔器简介2. 3塔器操作规程3换热器2.1 换热器基础知识2.2 装置换热器简介3. 3换热器操作规程4加热炉4. 1加热炉基础知识5. 2装置加热炉简介6. 3加热炉操作规程第二章机械设备部分1离心泵1. 1离心泵基础知识1.2装置离心泵简介1. 3离心泵操作规程2蒸汽往复泵2. 1蒸汽往复泵基础知识2.2装置蒸汽往复泵简介2. 3蒸汽往复泵操作规程3螺杆泵3. 1螺杆泵基础知识3.2装置螺杆泵简介3. 3螺杆泵操作规程4计量泵4. 1计量泵基础知识4.2装置计量泵简介4. 3计量泵操作规程5齿轮泵4.1 齿轮泵基础知识4.2 装置齿轮泵简介5. 3齿轮泵操作规程6真空泵5.1 真空泵基础知识5.2 装置真空泵简介6. 3真空泵操作规程7除焦系统7. 1除焦设备基础知识7.2装置主要除焦设备简介7.3主要除焦设备操作规程8液环泵第三章关键设备1气压机2辐射泵第四章其他1阀门1.1 阀门基础知识1.2 装置阀门简介1.3 特阀操作规程2管道2. 1管道基础知识2.2装置管道简介3材料3. 1材料基础知识3. 2装置材料简介第一章主要塔器设备简介1压力容器1. 1压力容器基础知识1.1.1 压力容器的定义在石油化工领域，容器是指储存设备和其它各种设备的外壳。按容器所承受压力的高低又可分为常压容器和压力容器两大类。国家技术监督局颁发的压力容器安全技术监察规程中规定，只有同时符合以下三个条件的容器才属于该规程的管辖范围。(a)最高工作压力(K)0.IMpa(不包括液体静压力，下同)；(b)内直径(非圆形截面指其最大尺寸)20.15m,且容积(V)0.025m3；(c)介质为气体，液化气体和最高工作温度高于标准沸点的液体。以上三个条件也正是包括了容器的工作介质，压力和容积三个方面。适用于下列压力容器：(a)与移动压缩机一体的非独立的容积小于等于0.15m3的储罐、锅炉房内的分气缸；(b)容积小于0.025m3的高压容器；(c)深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、空分设备中的冷箱；(d)螺旋板换热器；(e)水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐，消防装置中的气体或气压给水(泡沫)压力罐；(f)水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱；(g)电力行业专用的全封闭式组合电器(电容压力容器)；(h)橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具。1.1.2 压力容器的分类压力容器型式多样，为了便于对不同类型的容器进行研究、计算、制造或管理，常将容器按不同方法分类。为了便于设计计算，常按容器壁厚的不同而分为薄壁容器和厚壁容器，以及按承压方式的不同而分为内压容器和外压容器。为便于制造，按制造方法的不同，可将压力容器分为焊接容器、钾接容器、铸造容器及锻造容器等；根据制造容器的材料来分类，又有钢制容器、有色金属容器和非金属容器。此外，按容器的外形，可分为球形容器、圆柱形容器、锥形容器和组合形容器等。1. 1.2.1压力等级和种类的划分按国家技术监督局压力容器安全技术监察规程，对压力容器的压力等级和种类的划分如下：（1）按容器的压力（P）分为低压、中压、高压、超高压四个等级，具体为： 低压容器：0.1MPaWPV1.6MPa 中压容器：L6MPaP<IOMPa 高压容器：IoMPaWPV100MPa 超高压容器：P2100MPa（2） 按容器在生产工艺过程中的作用原理，分为反应容器、换热容器、分离容器、贮存容器四种。其功用为： 反应容器：主要是用来完成介质的物理、化学反应的容器。如：反应器、反应釜、分解锅、分解塔、聚合釜、合成塔、蒸煮锅等。 换热容器：主要是用来完成介质的热量交换的容器。如：余热锅炉、换热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、硫化锅、消毒锅、蒸煮器、预热器、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电站蒸发器等。 分离容器：主要是用来完成的流体压力平衡和气体净化、分离等的容器。如：分离器、过滤器、集油器、缓冲器、贮能器、洗涤器、吸收器、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸等。 贮存容器：主要是用来盛装生产和生活用的原料。如气体、液体、液化气体等。如各种型式的贮槽等。 .1.2.2容器的安全技术分类为了方便安全技术管理和监督检查，压力容器安全技术监察规程。根据压力的高低、介质的危害程度以及在生产过程中的重要作用，将压力容器分为一、二、三类，具体为：下列情况之一的，为第三类压力容器；（1）高压容器；（2）中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；（3）中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于IOMPam3）;（4）中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于0.5MPa-m3）;（5）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且PV乘积大于等于0.2MPad;（6）高压、中压管壳式余热锅炉；（7）中压搪玻璃压力容器；（8）使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器；（9）移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车（液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车）和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等；（10）球形储罐（容积大于等于50）;（11）低温液体储存容器（容积大于5/）。下列情况之一的2第二类压力容器（本条第1款规定的除外）：（1）中压容器；（2）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；（3）低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；（4）低压管壳式余热锅炉；（5）低压搪玻璃压力容器。低压容器为第一类压力容器（本条第1款、第2款规定的除外）o1.1.3压力容器常用材料钢号常温强度指标MPa在下列温度下的许用应力，MPa°b°S100150200250300350400425450475500525550575碳素专冈钢板Q235A3752251131079991837520R400235132126116104958679786141低合金钢钢板16MnR49032516316315914713412511993664315CrMoR450295150150150141131125118115112110885837钢号厚度在下列温度卜的许用应力，MPa200250300350400425450475500525550575625650675高合金钢钢板OCr1326012011911711210910510089725338260Crl8Ni9260130122114Ill107105103Wl1009891795242320Crl8Ni9Ti260130122114Ill10810610510410310183583325181.1.4压力容器的结构法兰化工压力容器由于其用作各不相同，结构也不一样。但一般均有筒体、封头、支座、法兰（包括管法兰和设备法兰），有些容器则还有人孔、手孔、夹层、视镜、液面计、内部冷却（或加热）管、搅拌器等等，此外，容器上还要安装必不可少的安全附件，常见的卧式容器的主要结构如图2.3.4所示：接代锥形封头蝶形封头图2.3.5几种常用封头示意图图2.3.4常见卧式容器的主要结构筒体筒体是压力容器的最主要组成部分，储存物料或完成化学反应所需要的压力空间，大部分由它构成。筒体的形状一般为圆柱形，随工作压力、温度、介质等条件不同而取不同的壁厚。筒体除整体锻造式（用于高压）外，绝大多数都是由钢板卷焊而成。因此焊接后的温度、气密性及焊缝质量指标要求十分严格，在制造或焊接修理时均需执行焊接规定和程序，并进行严格检验，不容许有任何疏忽大意，以保证简体质量。封头封头即容器的端盖。根据几何形状的不同，封头可以分为半球形封头、椭圆形封头、碟形和锥形封头等几种，如图2.3.5所示。半球形封头是用数块弓形板成型压焊接而成的。它不仅承受能力强，而成同样容积的各种封头以半球形封头最省材料。但由于半球形封头曲率较大，成型比较困难，故其主要应用在大型球形贮罐上。椭圆形封头是压力容器中应用最广的一种。它是由半个椭圆球（多采用长轴为短轴的两倍的椭圆球）和直边（一个与半椭球联成一整体的短圆筒）组成。直边使封头与筒体的联接形成两个筒体的对接，使焊缝离开边缘应力较大的椭球边缘区域。虽然直径较大的椭圆形封头也需要用多块拼接，但其成型加工较半球形封头容易。碟形封头是较椭圆形头趋于扁平似碟状的封头。它是由一个球面过渡圆弧（即折边）和直边构成。这种封头由于其深度较浅故成型较容易。但用力学分析，这种封头有明显的缺陷,而且各种材质和规格的椭圆形封头很容易买到或定做，因此目前很少采用碟形封头，绝大部分已被椭圆形封关代替。锥形封头应用于化工生产工艺特殊需要的容器上，例如沉降器、分离器等等。锥形封头锥顶角的大小可以根据需要选取。这种封头有带折边和不带折边之分。前面图中的锥形封头就是锥顶角为90度的带折边封头，它是由椭圆体、过渡圆弧（即折边）和直边三部分构成。在实际应用中带折边的锥形封头多于不带折边的。一般当容器组装后如果不再需要开启时（一般是指容器中无内件或虽有内件而不需要更换检修的），上下封头应直接和筒体焊在一起，这样做能有效地保证密封，节省材料且减少加工制造的工作量。对于因检修和更换内件的需要，而必须开启的容器，封头与筒体连接应造成可拆式的，此时在封头和筒体之间就必须有一个密封结构。法兰法兰是容器和管道连接中的重要部件。按法兰所连接的部件分为管法兰和容器法兰。用于管道连接的叫做管法兰，用于容器顶盖与筒体或管板与容器连接的叫做容器法兰。容器法兰按其本身结构形式分为：整体法兰、活套法兰、任意形式法兰、法兰通过螺栓连接并通过预紧螺栓使垫片压紧而保证密封,法兰螺栓连接是压力容器上用得最多的种连接结构。如封头和筒体的连接、各种接管的连接以及人孔、手孔盖的连接等。法兰螺栓连接虽然开启不十分方便，但其结构简单，使用可靠，故在压力容器中得到了广泛的应用。密封元件密封元件放在两个法兰的接触面之间，或封头与筒体顶部的接触面之间，借助于螺栓等连接件压紧，从而使容器内的液体或气体被封往不致泄漏。密封元件按所用材料的不同分为非金属密封元件（如石棉垫、橡胶O形环等），金属密封元件（如紫铜垫、铝垫、软钢垫等）和组合式密封元件（如铁包石棉垫、钢丝缠绕石棉垫等）。容器的支座容器的支座是起支承和固定器作用的。全部是另行制作，然后焊接在容器上。按圆筒形容器的安装位置不同,可分为立式容器支座和卧式容器支座。常见的立式支座有悬挂式支座、支承式支座、裙式支座等。卧式容器支座主要有鞍式支座。环形容器常用柱式和裙式两种支座。开孔与补强结构石油化工容器常因工艺要求和检修的需要，在筒体或封头上开设各种孔和安装接管。如手孔、人孔、视镜孔。物料进出口以及安装压力表、液位计、安全阀等接管开孔。开孔的结果，不但会削弱容器壁的强度，而且会在开孔附近形成应力集中，因此，在容器的开孔附近要采取适当的补强措施，以使孔边的应力集中系数降低到材料所允许的数值。贴板补强接管补强图2.3.6常见补强型式示意图贴板补强即在开孔周围贴焊补强圈，其结构简单，制造容易，有一定补强效果（但贴板补强的应力集中系数大于接管补强和整锻件补强的应力集中系数,而且补强圈与壳壁之间不可避免地总会存在间隙，形成一薄层有静止空气的空间，对传热不利。而且贴板的搭接焊缝抗疲劳性能差）。贴板补强的形式常见于静压常温条件下的中、低压容器，而高温高压或压力波动范围大的容器，则不采用这种补强方法。接管补强即在容器开孔处焊上一段加厚的接管，结构简单，焊缝少，补强效果也较好，虽然与器壁焊接质量检查较难，但无贴板补强的其它缺点，故日前已被广泛采用。整锻件补强是通过机加工制出整体补强锻件，然后的主焊透方法将其焊在壳体上，其补强效果很好，但由于锻件加工量大，制造较麻烦，因此一般仅用于严格要求的重要设备上。壳体开孔满足下述全部要求时，可不另行补强：a）设计压力小于或等于2.5MPa；b）两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍：c）接管公称外径小于或等于89mm；d）接管最小壁厚满足表2.3.2要求。表2.3.2mm接管公称外径253238454857657689最小壁厚3.54.05.06.0注：1钢材的标准抗拉强度下限值。b>540MPa时型式。2接管的腐蚀裕量为1mm。L接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构压力容器的安全附件为了防止压力容器由于超压而发生破裂事故，除了避免操作失误及杜绝或减少可能引起容器产生超压的客观因素之外，还必须在压力容器上安装安全泄压装置。安全泄压装置是一种防止容器超压的保护装置。它是具有这样的性能：当容器在正常工作压力下运行时，保持严密不漏，而一旦容器内压力规定的数值时，它就能自行将容器内气体迅速泄放，使容器内压力始终保持在最高许用压力范围之内。安全泄压装置不仅能在超过预定压力下开启排放，从而降低容器的压力，还能起到报警的作用。因为当其开启放气时，由于气体流速较高，常常发生较大的声音，能提醒操作人员注意采取适当措施。压力容器的安全装置使用最广泛的有安全阀和防爆膜等。a.安全阀最常用的安全阀是弹簧式安全阀，它利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀海上的力，因此它可以通过一个调节螺母改变压缩弹簧的压缩量来校正安全阀的开启压力。这种安全阀具有结构简单，灵敏度较高，安装位置不受严格限制等优点，且对振动的敏感性低，所以可用在移动式压力容器上。其缺点是所加的载荷会随着阀的开启而发生变化。因此，随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力量也跟着增加。这对于安全阀的开启是不利的。另外安装在高温压力容器上的安全阀，由于长期受高温的作用，其弹簧力减小，使安全阀的正常工作受到影响。杠杆式安全阀不采用弹簧装置，而是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。这种安全阀有结构笨重和因振动而产生泄漏现象等缺点，故目前较少采用。脉冲式安全阀结构复杂，在化工压力容器上用得很少，一般只适用于泄放量很大的大型电站的锅炉等。b.防爆膜防爆膜（如图2.3.7所示）也称为爆破片，是一种断裂型的安全泄压装置。它是用一块很薄的平板通过法兰夹紧或直接用螺栓压紧，在容器的短管法兰上，其结构简单，安装方便，但由于在防爆膜破裂之后，容器将被迫停止运用，所以这种安全装置只适用于在不宜装设安全阀的压力容器中使用。c.爆破膜爆破膜又称为圆拱形爆破膜（如图2.3.8）,它的爆破元件是预先压制成圆拱形薄片，它的精度较爆破片高，可用于高压或超高压场合。d.爆破帽爆破帽多用于超高压场合，其结构如图2.3.9所示。图2. 3. 8爆破膜图2. 3. 9爆破帽图2. 3. 7防爆膜1.1.5压力容器结构上的要求a.强度：所谓强度是指容器或其零件具有抵抗外力破坏的能力。压力容器在设计时要考虑到各种条件和因素，例如根据压力、温度、介质的腐蚀性以及容器的结构、体积等经过严格的制造工艺规范，并认真地进行试压检验。这都是为了保证容器有足够的强度，使其不会在正常使用情况下发生爆破。b.刚度：所谓刚度是指容器或其零件在外力作用下，保持原来形状的能力。最常见的例子是某些受外力使容器出现压瘪或折皱，或某些容器的部件在运输、安装、使用过程中出现变形，这些都是刚度不足的表现。c.c.耐久性：容器必须保持一定的使用年限。容器的壁厚除了要保证强度方面的要求外，还要考虑到对材料的腐蚀速率，有时还要考虑容器的疲劳及振动等条件。另外对容器的结构及制造工艺也要有一定的要求以保证容器能使用一定期限。d.密封性：化工压力容器的密封性十分重要。容器密封的可靠性是保证安全生产的重要措施之一。因为化工生产中所使用的液件、气体有许多都是易燃易爆和有毒的。所以容器在设计、制造、安装、使用、检修时都不能忽视密封性问题。化工压力容器除了应满足上述要求外，还应顾及节约材料，便于制造、运输、安装、操作及维护的方便等等。1.1.6容器的压力试验容器在制成以后或者修理（指涉及强度或结构方面的修理，如焊接、热处理等）完毕，都要进行压力试验，以检验容器的耐压情况和密封性，确定其是否可投入使用。1.1.6.1液压试验试验压力取设计压力的1.25倍。在进行液压试验时，先在容器内灌满液体，然后用试压泵加压。用水做加压介质的压力试验称为水压试验。进行水压试验的水温及环境温度，不得低于材料的无塑性转变温度，但最低不应低于5度。试压试验开始时，只有待容器的壁温与液体温度相同之后，才可缓慢升压。达到规定的试验压力之后，需保持1030分钟，然后降到设计压力并至少保持30分钟，同时，对容器整体及所有的焊缝及联接部件进行检查，以无异常响声，压力下降，油漆剥落，无渗漏现象和可见的变形为合格。1.1.6.2气压试验一般气压试验的压力，对低压容器取设计压力的1.2倍，对中压容器取设计压力的1.15倍。气压试验一-般采用干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体，且气体温度不低于15度。试验时应先缓慢升压至规定压力的10%,保持10分钟，同时对所有的焊缝和联接部件进行初步检查,合格后继续升压至规定压力的50%,其后按每级为规定压力的10%的级差逐级升压至试验压力。保持1030分钟，然后降到设计压力保持30分钟，同时进行各项检查。相比之下，水压试验要比气压试验危险性小得多。这是因为压缩一定容积的气体至某一压力所需要的功，要比压缩同样的液体至相同压力时大得多。故规定绝大多数压力容器都使用液压试验。为了保证安全，无论是液压还是气压试验，都应装两块经过较验的压力表。对气压试验的容器，应在试验前对焊缝进行100%的探伤，并全面检查容器质量。试验时，当容器内的压力超过工作压力之后，试验人员最好不要靠近容器，以免容器爆破伤人。1.1.7压力容器破坏简介在实际工程使用中，各类容器的操作条件是复杂多样的，所以失效的形态也是复杂多样的。常见的失效类型有：高温下的蠕变破坏，低温或有缺陷时的脆性断裂，交变载荷作用下的疲劳破坏，腐蚀条件下的破坏等。1.1.7.1韧性破裂压力容器的韧性破裂是在容器受到一定的内压力作用下，先出现不能恢复其原来形状的塑性变形，并在继续增大压力的情况下而产生的破裂。也就是说容器承受的压力先是超过材料的屈服极限，使材料组织发生变化，然后在更大压力下，达到超过材料的强度极限而断裂。它的断裂先后经过了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和最后的断裂。这种属于因外力过大而使材料断裂的情况，往往在水压试验中能明显的看到。发生韧性破裂的容器，由于在爆破之前发生大量的变形，故容器的直径有明显的增大，器壁明显减薄。发生破裂时一般无碎片飞出，只是裂开一个口，口的大小与容器爆破时所释放的能量有关。一般由气压引起的破裂比液压引起的破裂的裂口要宽。1.1.7.2脆性破裂压力容器的爆破事故，并不是都属于韧性破裂的范围。有很多压力容器在试验或使用过程中，并没有达到规定的压力，即在正常压力范围内，在没有发现塑性变形的情况下突然发生爆炸。这种爆炸的形式与脆性材料的破裂很相似，即出现许多碎片，所以把这种低于材料的屈服极限，更低于强度极限时发生的爆炸称为脆性破裂。材料由韧性状态转变为脆性状态并不是绝对均匀和连续的，总难免存在微裂纹（对于其它缺陷，如夹渣、气孔、未焊造，大块杂物等也作为裂纹来看待），当受到外力作用时，裂纹尖端附近区域就产生应力应变集中效应。当此区域的应力应变达到一定数值，超过材料的强度极限时，裂纹就迅速扩展，致使整个物件发生突然断裂。脆性破裂的特点与韧性破裂恰恰相反。脆性破裂的容器并无塑性变形,器壁也没有减薄,爆破是在材料还处在弹性阶段中发生的，即出现在容器正常操作或进行水压试验的过程中，由于微裂纹的失稳扩展是在一瞬间发生的，而容器内的压力又无法通过一个裂口释放，故容器裂成许多碎片。另外，由于温度材料韧性的影响，容器在低温时发生脆性破裂可能性要大一些。压力容器是否会发生脆性破裂与材料性能指标、微裂纹尺寸的大小、容器所承受的压力、容器的结构是否合理等许多因素有关。虽然所有的材料或多或少地存在微裂纹等缺陷，但并不是说所有容器都会发生脆性破裂。1.1.7.3疲劳破裂压力容器在频繁的加压、卸压使用过程中，材料受到交变应力的作用，在长期的交变应力的作用下，容器较高应力的部位会产生细微的裂纹等缺陷，并在裂纹的两端形成高度的应力集中。由于应力集中存在，使微裂纹逐渐扩大，同时，由于应力继续不断的交变，在裂纹扩大到一定程度后，如果载荷达到一定数值，或碰到冲击或振动时，容器就会沿着裂纹产生破裂，这种破裂就是所谓疲劳破裂。长期处于交变应力下工作的容器，虽然其最大工作应力低于材料的屈服极限，也会出现突然破裂，造成严重事故。而且即使是使用塑性较好的材料来制造压力容器，在长期交变应力作用下也会发生破裂。疲劳破裂的容器不是破裂成碎片，而通常是开裂一个裂口。而其承受的应力在破裂时并没有超过材料的屈服极限，器壁没有减薄的现象。疲劳破裂的位置往往是在容器存在高度应集中的部位，例如容器的接管处等等。要防止疲劳破裂主要是在设计中尽量减少应力集中，采用合理的结构及制造工艺。同时,在使用中在应昼减少不必要的加压、卸压或超过规定的压力波动及温度波动。1.1.7.4蠕变破裂金属材料在长期的高温下受到拉应力的作用，尽管拉应力小于材料的屈服极限，材料也会产生缓慢的塑性变形，这种变形称为蠕变。不过，要发生蠕变必须同时具备三个条件：高温长时间与受拉应力作用。发生蠕变的容器体积变大，器壁明显减薄。最后导致容器的破坏。相对而言，容器的蠕变破裂较为少见，因为工作温度在400450度以上的容器所占比例较少。另外，蠕变破裂一般发生在容器的某个部件，例如接管等部位。为了防止容器蠕变破裂的发生，除了要正确选材和结构设计外，在制造时，要避免使用降低材料抗蠕变的方法,在使用过程中要避免超温及局部过热现象。1.1.7.4腐蚀破坏(1)晶间腐蚀晶间腐蚀发生在材料内金属晶粒的边缘上，腐蚀沿晶粒边缘向深度发展，使晶粒间的连接遭到破坏，材料的强度及塑性几乎完全消失。这样即使在很小的外力作用下，材料也会被破坏。晶间腐蚀从材料的外表不易被发现，材料的厚度也没有变薄，材料的破坏是突然的，因此这是最危险的一种腐蚀。晶间腐蚀常发生在用不锈钢制造的容器中，发生的位置大都是在容器的焊缝处。因为不锈钢的晶间锈蚀倾向受加热和加热时间两个因素的影响。焊缝附近达到400850度重复加热，并经过长时间停留后，则材料内部晶界处因不能抵抗介质的腐蚀作用而发生晶间腐蚀。(2)应力腐蚀当拉应力与电化学腐蚀同时存在时，就产生应力腐蚀。它的理论很多，大致是：局部电化学腐蚀使金属表面沟形微缝，当此微缝向深处发展时，裂纹尖端存在很高的峰值拉应力，产生塑性区，使晶格歪扭而降低电极电位，钝化膜在拉应力作用下又不易生成，于是此处就变为阳极而加速腐蚀，裂纹就不断向深处扩展，形成恶性循环，很快导致断裂。另外，若腐蚀过程中有氢原子形成，由于氢原子扩散涌入，裂纹前缘塑性区更加快扩展，导致氢裂纹和滞后断裂即氢脆，更为危险。常见的应力腐蚀有：钢结构在海水中的脆裂，贮存含HzS溶液的容器的脆裂，锅炉汽包焊缝及斜接处的“碱脆”现象，高温高压氢气中的螺栓脆断等。(3)腐蚀疲劳在腐蚀介质中，构件若承受交变载荷，即使较小的应力，裂纹也会慢慢扩展而最后脆断，称为“腐蚀疲劳”。一般而言，水蒸汽和氢均会加速扩展，而氧则基本无影响。(4)硫化氢腐蚀硫化氢对设备和管线的腐蚀是一个非常严重的问题。目前它的腐蚀形态和机理尚无统一定论，下面仅对几种情况作一简介。高温硫腐蚀原油中存在各种硫化物，但只有活性硫化物才有腐蚀作用。高温下(约260480度)，非活性硫化物分解成HS,因此，炼油设备高温部位的硫腐蚀较严重。防止高温硫腐蚀的材料有0Crl3,lCrl3,Cr6AlMo,316L,18-8钢或渗铝钢等。硫化氢和氯化氢的联合腐蚀原油在炼制过程中，除会生成H2S外，其中的氯化物还会受热水解而生成HCL。它们随着水分一同从塔顶逸出。在冷凝时就会形成HCL-H2S-H20型腐蚀介质，对金属有严重腐蚀作用。此时不宜用抗硫腐蚀的钢材。因为氯离子对它们有强烈的腐蚀作用。主要用“一脱四注”的工艺防护措施，此外，采用蒙乃尔合金作衬里、钛衬里等。硫化氢水溶液的腐蚀常温下干燥硫化氢对金属几乎无腐蚀，但硫化氢的水溶液却有明显的腐蚀作用。其腐蚀机理较复杂，一般可分为硫化氢应力腐蚀开裂及氢诱发开裂两种。前者在外加拉应力作用下产生，后者是没有外加应力也会产生与钢板表面平行的内部裂纹，产生时可呈阶梯状扩展，直至贯穿全板厚。连多硫酸腐蚀炼制含硅原油的设备在停工检修时，附着FeS的金属表面的湿空气接触，FeS与水及氯发生化学反应，产生连多硫酸H2SxOg(X=35),引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。对于铁素体或马氏体不锈钢的设备则不会出现这类腐蚀。在检修樊氏体不锈钢类设备时，打开前先用碱液冲洗设备内部，将HzSQg中和掉。在运行前则用氯离子含量小于25PPM的水冲洗设备使之干燥，以防碱液积聚和浓缩而引起碱脆破裂。氢腐蚀炼油厂的加氢装置用设备是在高温高压的氢气氛围下操作的会产生氢对钢材的强烈腐蚀作用。高温下，氢被钢材吸附，并以原子状态向钢材内部扩散。开始溶解在铁素体内，使钢材变脆，塑性减小。随后，在晶界上产生渗碳体脱碳反应，产生甲烷气，并形成甲烷气聚集在晶界，导致局部高压，引起高度应力集中，另外渗碳体还原为铁素体时，体积要减小7%,又会产生组织应力，更促使裂纹扩展，最终导致钢材脆裂。1. 2装置压力容器简介1.2. 1焦炭塔（T301A-D）本装置的四台焦炭塔内径为900Omnb简体切线高度24米，全高39.532米。焦碳塔材质：，上段材质为(封头盖算起)14.523米为14CrlMoR+0Crl3复合钢板，下段材质为14CrDlOR钢，体积1957°规格：9000*39.532*(22+3)/(24+3)/30/32/34/36,并且根据设计年限和原料性质选定腐蚀裕量为5mm。因焦炭塔的下部塔壁通常都附着一层牢固而致密的由焦炭形成的保护层，隔开了腐蚀介质，因此一般腐蚀不明显，选材时考虑采用14CrIMOR钢。焦炭塔上部泡沫段以上部分，由于没有焦炭层保护，腐蚀介质直接与塔体接触，而且焦炭塔内温度为500左右，因此该部分塔体会产生高温硫腐蚀，塔体选用14CrlMOR+0Crl3复合钢板。焦炭塔是焦化反应的场所。也是焦化反应生成焦炭的暂时储存器。焦炭塔的设计压力为0.35MPa,操作压力为0.17MPa,设计温度505C,工作温度505,介质：油气、焦碳，压力容器类别为一类。液压立试试验压力为0.8Mpa,保温厚度140mm。为了掌握生焦高度，避免泡沫带入分储塔，在焦碳塔生焦段，泡沫段分别安装中子料位计,以监测生焦高度。为了掌握焦炭塔的生产温度变化情况，在焦炭塔分别安装了三支塔壁表面热电偶。焦碳塔采用无堵焦阀工艺预热新塔。在正常生产中F301AB分别和四座焦炭塔两两配套生产。加热炉辐射出口的油品经四通阀进入焦炭塔底部，反应产物气相自顶部到分储塔分离，焦炭则储存在塔内。随着油品的不断通入，焦层也不断升高。根据原料的残炭，处理量的大小以及对焦炭质量的要求，可采用不同的生焦周期。并且应用了放空余热利用技术回收了蒸汽热量，平稳了分僧塔的操作。1.3压力容器操作规程1.3.1焦炭塔系统概述A焦炭塔的作用焦炭塔是焦化装置的核心设备，焦化的裂解和缩合生焦反应在焦炭塔内进行，焦炭塔是焦化装置的反应器。通常一台加热炉对应两个焦炭塔，一台在生焦操作，另一台则在除焦操作，一般1824小时切换一次。B焦炭塔的生焦焦炭塔的操作分为生焦和除焦两部分。生焦操作时，焦化原料油在加热炉中被快速加热到500左右进入焦炭塔，在焦炭塔内适宜的温度、压力条件下发生裂解、缩合反应，生成富气、汽油、柴油、蜡油、循环油组分和焦炭，高温油气进入分价塔，焦炭停留在塔内。该操作过程主要和加热炉及分储塔密切相关，加热炉及分储塔的操作会对焦炭塔产生影响，同样焦炭塔的操作也会影响到加热炉及分储塔。C焦炭塔的冷焦利除焦除焦操作的工序主要有：向焦炭塔内少量吹汽；向焦炭塔内大量吹汽；向焦炭塔内少量给水；向焦炭塔内大量给水；排放焦炭塔内的水；拆卸塔顶、塔底出焦口法兰；采用高压水切除焦炭塔内的焦炭；安装塔顶、塔底法兰；对焦炭塔进行蒸汽试压；引另一个焦炭塔的油气对该塔预热。这十个操作工序是焦化装置特有的操作，是需要人工实现的间断操作。为此焦化装置特别配置了冷焦吹汽放空系统、冷切焦水处理系统、水力除焦系统和焦炭储运系统，这些系统的设计和操作对焦炭塔的操作都会产生影响。因此针对焦炭塔，降低循环比、缩短生焦时间提富加工负荷应从整个焦炭塔系统考虑。D反应过程描述为防止加热炉管结焦，焦化炉出口的反应转化率一般不大，大部分的反应延迟到焦炭塔内进行。缩合反应生成的焦炭停留在塔内，并由塔壁向中心扩展，中心形成进料通道，在焦炭层以上为主要反应区，即泡沫层。泡沫层分油相泡沫和气相泡沫，气相泡沫在上部，其密度约为30IoOkg/m3,油相泡沫在焦层以上，其密度约为100700kgm3,焦化反应主要在泡沫层，一般为450460C,泡沫层高度和原料性质及操作条件有关，一般约为35米。裂解反应生成的气体、汽油、柴油、蜡油、循环油组分，由焦炭塔顶流出并经过急冷油冷却后进入分储塔。随着原料的不断进入，产生的焦炭量增加，焦炭层高度增加，泡沫层也随之升高。塔内反应示意图如底部进料侧面进料E焦炭塔直径的确定焦炭塔的单塔处理量越大，要求的焦炭塔直径和高度越大，焦炭塔直径主要由焦炭塔塔内的允许气速决定。焦炭塔塔内的允许气速可以按如下公式计算：u允许:0.O48×C×（P泡沫-P油气）/P油气0.5u允许塔内的允许气速；m/sP泡沫一一泡沫层的密度：kgm3P油气一一油气的密度；kgm3C系数。（0.8L0）由此可以看出，焦炭塔塔内的允许气速和泡沫层的密度及油气的密度有关，泡沫层的密度又和原料性质、反应温度、操作压力及是否注入消泡剂等有关，油气的密度和产品分布、产品性质、操作温度及操作压力等有关。F不同生焦周期具体时间安排推荐以下模式:周期小时数24小时生焦22小时生焦20小时生焦19小时生焦18小时生焦16小时生焦生焦242220191816小吹汽1.51.51.51.51.01.0大吹汽21.51.51.51.51.5给水溢流冷焦765.5554.5放水2.52.52221.5拆卸上下头盖10.750.750.750.750.5钻孔0.50.50.50.50.50.5除焦2.52.52222安装上下头盖10.750.750.750.750.5试压、预热升温665.554.54G除焦操作主要步骤的说明序号操作步骤操作目的来源及去向1切换塔进料切换到另一个塔进料来自加热炉，产品油气去分馆塔，焦炭在塔内2小吹汽汽提焦炭塔和焦炭中的油气,降低焦炭塔和焦炭温度蒸汽来自管网，G=l_5th汽提蒸汽及油气去分储塔，3大吹汽汽提焦炭中的油气，降低焦炭塔和焦炭温度，建立焦炭孔隙率蒸汽来自管网，G=820th,汽提蒸汽及油气去放空塔，冷凝冷却回收污油和水。4小给水慢慢冷却焦炭塔和焦炭以降低温度冷焦水来自冷焦水罐，G=2050th,水汽化产生的蒸汽及少量油气去放空塔，冷凝冷却回收污油和水。5大给水快速冷却焦炭塔和焦炭以降低温度冷焦水来自冷焦水罐，G=200400th,塔顶溢流排水至冷焦热水罐。6排水排放焦炭塔中存水塔底排水至冷焦热水罐。7顶底头盖拆卸为除焦做准备采用自动顶盖机和自动底盖机8除焦用高压水清除塔内的焦炭高压水来自高压水泵Q=150"300m3h,P=16v35Mpa,水和焦炭自塔底经溜槽去焦池。9顶底头盖安装为下次进料做准备采用自动顶盖机和自动底盖机10试压检查顶/底盖的密封，驱赶塔内空气蒸汽来自管网，G=510t/塔，蒸汽去分储塔，水去甩油罐。11塔预热升温加热焦炭塔体到320400,减少切换进料时焦炭塔的热应力油气来自另一个生焦的塔，凝缩油至甩油罐并由甩油泵送走，不凝油气至分储塔。H操作条件及注意事项序号操作操作条件注意事项1切换塔加热炉进料量和炉出口温度控制平稳；待进料塔油气预热达到下部出口温度320"400Co待进料塔底部进料线隔断阀打开并预热完成。切换完成后关闭另一个塔的油气隔断阀；及时投用生焦塔急冷油，控制塔顶温度认真确认四通阀的旋转方向、确认四通阀后隔断阀的开关状态，严禁切换时炉管憋压。切换后老塔尽快吹扫，防止高温渣油在管道结焦。2小吹汽通过流量控制调节阀控制小吹汽量。直径5.46.8米的焦炭塔吹汽量13吨/时，直径&09.8米的焦炭塔吹汽量35吨/时，吹汽时间1.02.0小时或塔顶油气出口温度达到4KTC以下。此时为分馆塔气相负荷最大，吹汽量尽可能的减少，适当增加时间，避免分储塔超负荷。小吹汽时消泡剂继续注入，减少焦粉携带。3大吹汽通过流量控制调节阀控制大吹汽直径5.46.8米的焦炭塔吹汽量510吨