炼油厂加热炉结垢腐蚀及防护措施

炼油厂加热炉结垢腐蚀及防护措施

蒋志勇

（玉门油田分公司炼油厂，甘肃玉门）

摘要：炼油厂加热炉是石油化工生产中的重要设备，其运行状况直接影响到生产效率和产品质量。然而，由于加热炉内部的高温、高压和腐蚀性介质的存在，容易导致设备腐蚀和结垢，进而影响加热炉的性能和寿命。因此，采取有效的防腐防垢措施对于保障炼油厂加热炉的正常运行具有重要意义。

关键词：炼油厂；加热炉；结构腐蚀；防护措施；

1炼油厂加热炉结垢腐蚀的危害

1.1降低加热效率

加热炉结垢会导致炉内传热效果变差，从而降低加热效率。结垢层的存在使得热量难以通过炉壁传递到炉内，使得燃料燃烧产生的热量不能充分传递给原料，导致加热炉的加热能力下降。这不仅会增加燃料消耗，提高生产成本，还会延长加热时间，影响生产进度。

1.2增加能耗

加热炉结垢腐蚀会降低加热效率，从而导致能耗增加。结垢层的厚度越大，传热效果越差，能耗越高。此外，为了维持正常的生产，炼油厂往往需要加大燃料供给，以弥补加热效率的降低，这也会导致能耗的增加。长期下来，能耗的增加将对炼油厂的经济效益造成严重影响。

1.3缩短设备使用寿命

加热炉结垢腐蚀会加速设备的磨损，从而缩短设备的使用寿命。结垢层的存在使得炉内壁承受更大的压力，使得设备磨损加剧。此外，结垢层中的腐蚀性物质还会对设备材料造成腐蚀，进一步加速设备的老化。设备使用寿命的缩短将导致炼油厂需要频繁更换设备，增加维修成本和生产中断的风险。

1.4增加安全隐患

加热炉结垢腐蚀可能导致设备故障和事故的发生。结垢层的存在使得炉内壁承受更大的压力，容易导致设备破裂、泄漏等故障。此外，结垢腐蚀还会降低设备的密封性能，导致燃料泄漏，增加火灾和爆炸的风险。炼油厂加热炉的安全隐患不仅会影响生产进度，还可能对人员安全造成严重威胁。

1.5影响产品质量

加热炉结垢腐蚀可能导致原料加热不均匀，从而影响产品质量。结垢层的存在使得炉内壁传热效果变差，导致原料加热不均匀，影响产品的性能和质量。此外，结垢腐蚀还可能导致原料中的有害物质残留，进一步影响产品质量。产品质量的下降将直接影响炼油厂的市场竞争力和经济效益。

1.6环境污染

加热炉结垢腐蚀可能导致有害物质泄漏，从而对环境造成污染。结垢层中的腐蚀性物质可能会泄漏到大气、土壤和水体中，对环境造成严重污染。此外，为了维持正常的生产，炼油厂可能需要加大燃料供给，从而增加废气、废水和废渣的排放，进一步加剧环境污染。环境污染不仅会影响炼油厂的社会责任和声誉，还可能导致政府监管部门的处罚和诉讼。

2炼油厂加热炉结垢腐蚀部位分析

2.1炉膛内壁

炉膛是加热炉的核心部分，其内壁直接与高温烟气接触，承受着巨大的热负荷。在运行过程中，炉膛内壁会受到烟气中的酸性气体、碱性物质、盐类等物质的侵蚀，导致结垢和腐蚀。此外，燃料中的灰分也会沉积在炉膛内壁，形成积灰层，进一步加剧了结垢和腐蚀的程度。

2.2炉管

炉管是加热炉的重要组成部分，负责将热量传递给原料。在运行过程中，炉管内壁会与高温烟气、蒸汽、燃料等介质接触，受到化学腐蚀和物理磨损的双重作用。此外，炉管内的积灰层也会导致炉管内径减小，影响传热效果。长期运行下来，炉管内壁会出现结垢、腐蚀和磨损的现象，严重时甚至可能导致炉管破裂。

2.3燃烧器

燃烧器是加热炉的关键部件，负责将燃料与空气混合并点燃。在运行过程中，燃烧器会与高温烟气、燃料、空气等介质接触，受到化学腐蚀和物理磨损的影响。此外，燃烧器内的积灰层也会导致燃烧效率降低，进一步加剧了结垢和腐蚀的程度。长期运行下来，燃烧器会出现结垢、腐蚀和磨损的现象，严重时甚至可能导致燃烧器失效。

2.4烟囱和烟道

烟囱和烟道是加热炉排放废气的通道，其内壁会与高温烟气、酸性气体、碱性物质、盐类等物质接触，受到化学腐蚀和物理磨损的影响。此外，烟囱和烟道内的积灰层也会导致烟气排放不畅，进一步加剧了结垢和腐蚀的程度。长期运行下来，烟囱和烟道会出现结垢、腐蚀和磨损的现象，严重时甚至可能导致烟囱和烟道倒塌。

2.5锅炉水系统

锅炉水系统是加热炉的重要组成部分，负责为加热炉提供热水或蒸汽。在运行过程中，锅炉水系统会与高温烟气、燃料、空气等介质接触，受到化学腐蚀和物理磨损的影响。此外，锅炉水系统中的水垢和腐蚀产物会影响水质，进一步加剧了结垢和腐蚀的程度。长期运行下来，锅炉水系统会出现结垢、腐蚀和磨损的现象，严重时甚至可能导致锅炉水系统失效。

3影响炼油厂加热炉结垢腐蚀因素分析

3.1原料的性质

石油的物理化学性质差异很大，其中硫、铁等元素含量高的石油易引起加热炉结垢腐蚀。硫在高温下与氧化铁反应生成硫酸，会加速炉壁金属的腐蚀，降低炉子壁的使用寿命。而铁在高温下也会被氧化，生成的铁氧化物容易形成结垢，导致管道狭窄和阻塞，进而影响生产效率和安全。

3.2操作条件

加热炉的操作条件包括温度、压力、流速等，这些条件都会影响加热炉结垢和腐蚀程度。当加热炉操作温度过高时，不仅会使炉内物料热分解，还会加速管道和炉壁的腐蚀。此外，操作压力过高也会导致炉内气体流速增大，油品分解程度加深，同样会促进炉子内金属材料的腐蚀。

3.3水质

加热炉中使用的水质对结垢和腐蚀的影响很大。水中含有的溶解性离子和硬度等因素都会影响结垢和腐蚀的程度，例如水中的钙离子、镁离子等阳离子在高温下容易形成硬水垢，附着于管道和炉内金属上。同时，水中若含有氯离子、硫酸根离子等则会加大金属的腐蚀程度。

3.4管道材质

加热炉内的管道材质也是影响炉子结垢和腐蚀的重要因素。通常情况下，管道材质应该选择适合高温高压环境的耐腐蚀材质，如不锈钢、合金钢等。如果采用不合适的材质，则易被高温腐蚀和水垢侵蚀，从而加速管道磨损、破坏。

4炼油厂加热炉防腐防垢措施研究

4.1加热炉防垢措施

（1）定期清洗：定期对加热炉进行清洗，清除积垢，保持炉内清洁。清洗过程中需注意使用适当的清洗剂和清洗方法，避免对设备造成损害。

（2）控制水质：严格控制进入加热炉的水质，减少水中的杂质和矿物质含量。通过软化水或使用除盐水等措施，降低水垢形成的可能性。

（3）优化操作：合理控制加热炉的运行温度和压力，避免长时间高温、高压运行。合理控制加热炉的操作参数，如温度、压力等，以减少结垢的发生。

4.2加热炉防腐措施

（1）选择耐腐蚀材料：在加热炉设计和制造过程中，选择具有耐腐蚀性能的材料，如不锈钢、合金钢等。这些材料能够有效抵抗高温、高压和腐蚀性介质的侵蚀。

（2）表面涂层保护：对加热炉内部表面进行涂层保护，如采用防腐涂料、电镀等工艺。这些涂层能够隔离设备材料与腐蚀性介质的接触，减缓腐蚀过程。

（3）控制介质浓度：降低腐蚀性介质在加热炉中的浓度，如通过脱硫、脱氯等工艺减少硫化氢、氯化物等有害物质的含量。这有助于减轻设备的腐蚀压力。

（4）定期监测和维护：建立定期监测和维护制度，对加热炉进行定期检查和维修。通过及时发现并处理腐蚀问题，确保设备的正常运行和延长使用寿命。

5结束语

炼油厂加热炉的防腐防垢措施对于保障设备的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。通过采取定期清洗、控制水质、优化操作等防垢措施，以及选择耐腐蚀材料、表面涂层保护、控制介质浓度和定期监测维护等防腐措施，可以有效降低加热炉的腐蚀和结垢风险。同时，炼油厂应加强对加热炉的运行管理和维护保养工作，确保设备的稳定运行和生产安全。

参考文献

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