СОБЫТИЯ

Россия останется главным поставщиком газа в Европу как минимум до 2040 года

РФ вплоть до 2040 года останется основным поставщиком газа в ЕС, несмотря на значительное снижение спроса на голубое топливо в Европе. Об этом сообщается в прогнозе Международного энергетического агентства (МЭА). По его оценке, спрос на газ в ЕС ...

Доходы России от экспорта нефти в январе-сентябре выросли более чем на треть

Доходы РФ от экспорта нефти в январе-сентябре выросли на 37,7% по сравнению с аналогичным периодом 2017 года, до $94,056 млрд. Об этом свидетельствуют данные Федеральной таможенной службы. Общий объем экспорта нефти за указанный период составил ...

Омский НПЗ и Минприроды подписали соглашение об экологическом партнерстве

В Омской области заключено первое соглашение в сфере экологического партнерства между Минприроды и крупнейшим промышленным предприятием региона. До конца года подобные документы подпишут еще 20 компаний, имеющие выбросы загрязняющих веществ в ...

Россия не готова к освоению арктического шельфа?

В Москве прошел V международный форум «Геологоразведка 2018», участники которого обсудили перспективы освоения континентального шельфа, проблемы финансирования и технологической оснащенности отрасли. Если не принять меры по ...

«Газпром нефть» инвестирует 400 млрд. рублей в развитие Ямала

Около 400 млрд рублей инвестирует «Газпром нефть» в развитие «Нового Порта» и смежных проектов в ближайшие пять лет. Об этом шла речь на совещании с участием губернатора ЯНАО Дмитрия Артюхова и первого заместителя ...

Факторы, влияющие на продление межремонтного пробега трубчатых нагревательных печей НПЗ

Вниманию генеральных директоров российских НПЗ!

 

Продление срока межремонтного пробега оборудования сегодня является одной из важнейших задач любого современного нефтеперерабатывающего производства. Эта проблема актуальна, в том числе, и для печного парка, поскольку печи наряду с прочим оборудованием являются важной частью технологического процесса. Проблематике продления межремонтного пробега трубчатых нагревательных печей уже посвящались публикации наших авторов в различных изданиях [1, 2, 3]. Тем не менее на некоторых аспектах, связанных с продлением межремонтного пробега печного парка на отечественных НПЗ, остановимся в данной публикации.

 

На сегодняшний день большинство российских НПЗ переведено на двух/трёхлетний безостановочный цикл эксплуатации (межремонтный пробег). Во многих компаниях есть планы дальнейшего увеличения срока межремонтного пробега. Дальнейшее увеличение срока межремонтного пробега связано с резким увеличением надёжности и качества применённых материалов, оборудования, надёжности систем контроля и управления, качества проводимых ремонтных мероприятий и усиления контроля при ремонтах и эксплуатации, а также зависит от внешних факторов.

В общем случае можно выделить несколько групп факторов, от выполнения которых зависит продление времени эксплуатации любой печи на срок более двух лет. А именно:

1. Подготовка сырья и топлива перед поступлением в печной блок и прочие внешние факторы.

2. Конструктивные особенности печного блока.

3. Физическое состояние печи.

4. Надёжность оборудования печи.

5. Организационные мероприятия.

Подготовка сырья перед поступлением в печной блок и внешние факторы. К мероприятиям по данному разделу следует отнести установку и включение в технологическую схему современных аппаратов фильтрации, механической очистки и разделения, теплообменной аппаратуры и прочих подготовительных аппаратов. Всё это призвано стабилизировать и добиться постоянства физико-механических свойств, поступающих в печь потоков, что положительно скажется на надёжности и сроке безостановочной эксплуатации печи или отдельных её агрегатов.

Добиться постоянства химических свойств потоков практически невозможно, поскольку эти свойства напрямую зависят от поступающего на предприятие сырья и работы всей технологической цепочки НПЗ. Здесь можно говорить только о допустимых пределах, в которых должны находиться свойства любого потока, поступающего в печь. Критическим данный показатель становится тогда, когда химические свойства выходят за пределы установленных допусков. Например, изменение химического состава поступающего в змеевик сырья, в частности утяжеление нефтяных фракций или изменение соотношения ВСГ/сырьё, может привести к коксообразованию или аварийной ситуации и вызывает необходимость остановки и ремонта печи.

К прочим внешним факторам следует отнести: природные явления (ветер, осадки, землетрясения и прочие), а также техногенные, вызванные отказом или авариями смежного оборудования. Воздействие внешних факторов может привести к останову печи. В этом случае можно говорить о циклах работы (включение и выключение), что опять-таки может негативно сказаться на надёжности печи или отдельных её элементов. Например, термические циклы (охлаждение и нагрев) негативно влияют на надёжность и долговечность службы футеровки печи, в металле труб змеевика могут появляться усталостные напряжения и т.д.

Конструктивные особенности печного блока. Данная группа факторов должна в первую очередь быть продумана на стадии
проектирования печи. Конструкция печи должна быть подвергнута всестороннему анализу для возможности мониторинга, демонтажа, ремонта, очистки и пр. максимального количества оборудования печи.

В качестве примера можно привести конструкцию футеровки камеры конвекции, представленную на рис. 1. Как показано на рисунке, футеровка камеры конвекции имеет выступы для интенсификации теплообмена. Все большее применение этой конструкции вызвано требованиями компаний по увеличению КПД печей и указанием нормативных документов [5].

В данном случае мы получаем эффективную в плане теплообмена, но менее ремонтопригодную конструкцию. Если в случае отсутствия выступов футеровки пакет конвекции можно демонтировать через верх камеры и провести механическую (пескоструйную) или химическую (промывка водой, растворами или реактивами) очистку, то с выступами это сделать невозможно. В случае наличия выступов необходимо вынимать каждую трубу змеевика в отдельности, срезая сварные швы змеевика. Другим способом очистки труб в камере конвекции является применение аппаратов парообдувки или газоимпульсной очистки (ГИО). Парообдувка и система ГИО позволяют проводить очистку труб при работающей печи.

Мерами по подготовке сырья и применением конструктивных особенностей, описанных выше в этом разделе, мы добиваемся стабильной работы камеры конвекции. Следовательно, не возникает необходимости сжигать дополнительного топлива для увеличения тепловой нагрузки на камеру радиации, что положительно сказывается на сроках службы труб и футеровки, времени межремонтного пробега. Описанные выше меры также позволят повысить значение КПД печи.

В новых проектируемых печах должен быть заложен запас по тепловой мощности горелочных устройств, достаточный для возможности без ущерба процесса нагрева отключать какую-либо горелку с целью ремонта или проведения профилактических мероприятий. При проектировании узлов утилизации тепла отходящих дымовых газов (УУТ) должны быть рассмотрены схемы дублирования или выбран рациональный режим работы тягодутьевого оборудования, само оборудование должно иметь запас по мощности.

Физическое состояние печи. Не секрет, что многие печи при переходе на двухгодичный или более цикл межремонтного пробега уже имеют опредёленную наработку. Зачастую в силу этого невозможно перевести печь на более длительный цикл. Лимитирующими факторами являются, прежде всего, срок эксплуатации труб змеевика (наработка змеевика), во вторую очередь – футеровка и прочее оборудование, в меньшей степени – состояние обшивки печи и самого каркаса. В случае со змеевиком, для которого срок эксплуатации составляет 100 000 часов – 12,5 лет, если наработка составляет уже более половины этого срока, то переход на межремонтный пробег равный или более трех лет может быть опасен и неосуществим. При этом во время плановых ремонтов необходимо произвести замену труб, у которых толщина стенки приближается к минимально допустимому значению и которые могут выработать свой ресурс до будущего межремонтного периода.

На некоторых типах печей устаревших конструкций (шатровые печи, печи риформинга постройки шестидесятых – семидесятых годов) увеличение срока межремонтного пробега сопряжено с определёнными трудностями. Например, наличие подземной системы отвода дымовых газов (боровов) зачастую требует постоянного ежегодного ремонта, поскольку борова подтапливаются атмосферными осадками и грунтовыми водами, вследствие чего происходит обрушение кирпичной кладки. Таким образом, перевод печей устаревших конструкций на длительные сроки межремонтного пробега должен сопровождаться не только ремонтом, но и реконструкцией, а в идеальном варианте полной заменой печи на более современную.

Надёжность оборудования печи. Надёжность оборудования, установленного на печи, зависит как от качества изготовления этого оборудования (горелки, тягодутьевое оборудование, первичные приборы КИП и А и пр.), так и от режимов его эксплуатации. В проектной и рабочей документации, как правило, не содержится требований к надёжности оборудования. Частично проблему надёжности решает запас по мощности и дублирование. Тем не менее от производителей необходимо требовать увеличения срока гарантии, межремонтного пробега и безотказной эксплуатации.

Следует отдельно отметить систему управления и мониторинга за использованием оборудования. Система управления является важной составляющей надёжной безостановочной работы. От надёжности и правильности реализованных алгоритмов во многом зависит долговечность оборудования.

Правильно отрегулированные горелки не позволяют «набрасывать» факел на змеевики печи, что обеспечивает увеличение срока службы труб.

Наличие поверхностных термопар позволяет определить локальные перегревы экрана, вовремя принять меры по обеспечению равномерности нагрева и избежать образования закоксовыванимя труб, тем самым также продлить его срок службы.

Наличие специального основания и системы мониторинга за вибрацией тягодутьевого оборудования позволяет продлить срок эксплуатации вентиляторов и дымососов.

Наличие дублирования или троирования приборов КИП даёт возможность избежать ложных срабатываний и отключения АСУТП.

На стадии проектирования необходимо предусматривать ручное дублирование отдельных алгоритмов и блокировок для возможности оперативного перехода на ручной режим и замены отдельных элементов оборудования печи, при этом в обязательном порядке должны быть соблюдены все требования нормативных документов [4].

Организационные мероприятия. К данному разделу следует отнести мероприятия по следующим направлениям:

1) Планирование работ. Это может быть как финансовое планирование, так и составление графиков ремонтов и сроков межремонтного пробега. Следует отметить, что время проведения ремонта при переходе на трехгодичный и более длительные циклы работы установки может увеличиваться в связи с износом труб змеевика и оборудования печи, т.е. увеличение объёмов ремонтных работ. Особенно это становится актуальным на третьем и последующих межремонтных циклах.

2) Контроль качества. Контроль качества необходимо осуществлять на предприятиях-изготовителях, а также усиливать входной контроль поступающих материалов, изделий и оборудования.

3) Контроль производства работ при ремонтах, в том числе и пооперационный контроль.

4) Контроль за работой печного блока в процессе эксплуатации.

Все вышеперечисленные мероприятия требуют увеличения ответственности всех инженерных служб предприятия – заказчика, монтажных и ремонтных организаций. В первую очередь это относится к механикам и инженерам ОТН. Возможно также привлечение сторонних контролирующих организаций.

Таким образом, в данной статье приводится анализ факторов, от которых зависит продление срока безостановочной эксплуатации любого печного агрегата и возможные проблемы, возникающие в результате подготовки и перехода на длительные сроки безостановочной эксплуатации, а также приведены примеры. Предлагается учитывать данные факторы при планировании мероприятий по продлению срока межремонтного пробега.

 

Литература:

1. А. Б. Жидков. Опыт и перспективы ремонта по техническому состоянию технологических печей на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии.
Г. Кириши, 17 – 21.11.2008.

2. А. Б. Жидков, А. В. Ванслов, Б. М. Егоренко, К. К. Тупицын. Парк многокамерных печей риформинга. Перспективы ремонта и реконструкции. Химия и технология топлив и масел. №4, 2005.

3. А. Б. Жидков. Увеличение межремонтного пробега многокамерных печей установок каталитического риформинга. Капитальный ремонт. Реконструкция.

4. ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.

5. ГОСТ Р 53682 – 2009. Установки нагревательные для нефтеперерабатывающих заводов. Общие технические требования.

 

191144, Санкт-Петербург, ул. Новгородская, 16, лит А.

Тел.: (812) 603-22-11, 386-75-50. Факс: (812) 647-09-88

E-mail: office@aliter.spb.ru

www.aliter.spb.ru

НГС №2 (15) 2014

 


Категория статьи: Без категории

К содержанию журнала
Яндекс.Метрика