并列提升管预提升蒸汽喷头结构的改进

王小明

（中石化洛阳石化工程公司河南洛阳471000）

中图分类号：TU276.7文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）04-0000-01

摘要：本文针对提升管预提升蒸汽喷头在结构上存在的问题和管反易被冲穿的现象进行剖析，通过采取对喷头结构进行改进等措施后，获得了满意的效果。

关键词：提升管预提蒸汽喷头

一、概述

洛阳石化工程公司厂炼油实验催化车间高低并列式FCCU的提升管形式为折叠式结构，原设计处理能力为50Kt/a，通过对装置部分设备进行改造后，1988年以来实际处理量已达70Kt/a，但是由于提升管预提升蒸汽喷头结构存在一些问题，管反多次被磨穿被迫事故停工，过去通常是用消极的更换或修补的方法处理，直接威胁到装置的长周期安全平稳生产，因此对预提升蒸汽喷头进行改进已势在必行。

二、存在的问题

1．提升管原预提升蒸汽喷头上的喷嘴磨损十分严重，个别喷嘴被吹掉磨空成孔洞，详

见统计数据表1。

表1喷嘴磨损统计数据

注：魇预提升蒸汽喷头上共有13个喷嘴。

2．预提升蒸汽喷头上的喷嘴布置的不够均匀，喷嘴喷射角度安装的不太对称，提升管内壁和膨胀节局部冲刷乃至冲穿。

三、存在问题的原因分析与对策

1．对原预提升蒸汽喷嘴尺寸进行了实测，根据所测数据，按当时的操作工况对喷嘴进行了核算，结果表明：魇预提升蒸汽喷嘴在正常生产时（即蒸汽全走限流孔板）喷嘴出口线速已达145m/s，可想而知一旦在事故状态下（即蒸汽线付线伐打开时）喷嘴出口线速就会更高了，由于喷嘴磨蚀作用的大小与气流的动能成正比，即与气流的速率平方成正比，可见喷孔线速越大，喷嘴磨损就越严重，加之喷嘴孔壁薄，耐磨性就会更差，同时喷嘴线速过大也会加聚催化剂的磨损破碎，一定程度上讲也增加了能耗，因此有必要采取加大喷嘴孔径和孔壁厚度或增加喷嘴个数的办法来减少喷嘴本身的磨损，由于受布孔位置的限制，我们认为采用加大孔径和孔壁厚度法更好些。

2．设置预提升蒸汽喷头的主要目的就是避免催化剂的沉落堆死，同时也具有保持催化剂的流化和输送的作用。对原预提升蒸汽喷嘴的喷射角度和布孔情况进行了实测，结果发现在Dg50环形管上斜向内向上布置的6个直通式喷嘴分布不够均匀，喷孔角度也不一致，喷射角度最大相差350，且有两个斜向喷嘴全被冲掉了，在环管上形成了两个约φ15mm的孔洞，这两个孔洞喷射角度相差300，喷射方向正好对着提升管内壁被冲刷磨空的部位，由于在较细的环管上布置斜向喷嘴安装时角度不易掌握，从而造成了喷嘴安装角度不对称，致使喷嘴偏斜喷射，冲刷管反内壁乃至冲穿。故我们拟定在对预提升蒸汽喷头结构进行改进时克服以上弊端，将原在细的环管上布置喷嘴改为在大头盖板上均布垂直向上的喷嘴。

3．事故蒸汽喷嘴在原料中断后起着维持催化剂的流化和输送的作用。但由于我厂并列提升管几经改造安装不垂直，事故蒸汽喷嘴与提升管不同心，导致了事故蒸汽喷嘴经常直接冲刷它上方的膨胀节攻管反内壁，几乎每到半年膨胀节就会被磨穿一次造成事故停工，每年大修总要更换此膨胀节，面对这个问题，由于受位置及其它因素的限制，要校直提升管难度很大，再说事故蒸汽喷嘴斜插入管反内，对向上流动的催化剂也有一定的阻碍且此喷管本身也受到冲蚀易被磨漏，根据我装置处理量较小，原事故蒸汽喷嘴和原预提升喷头所在位置差不太大等特点，认为取消原来事故蒸汽喷嘴，用它下部的预提升喷头来取代是可行的，因此更有必要对原预提升蒸汽喷头结构进行改进，以适应新的操作工况。

四、本次改造的具体内容

1．将原事故蒸汽喷嘴抽出，取消此喷嘴，魇管口肋法兰封死。

2．重新设计预提升蒸汽喷头，在结构上主要作了如下改进：

（1）将原来在Dg50的环管上布置喷嘴改为在大小头盖板上均布喷嘴。

（2）将原斜向上向内布置的喷嘴均改为垂直向上布置喷嘴。

（3）喷嘴壁厚由原&＝2．5mm改为&＝4mm。

（4）喷嘴的结构型式由原直通式喷嘴改为双直径喷嘴。

（5）根据装置实际操作参数，确定新喷嘴的结构尺寸并进行核算，最终确定为：喷头上的喷嘴总数仍为13个，喷嘴孔径由原φ7改为φ12／φ16使得出口线速由原145m/s降至49m/s和28m/s。

五、改造后的效果

通过以上改造后，取得了显著的成效，主要表现在以下几个方面：

1．此喷头使用效果良好，完全能够满足生产工艺的要求。

2．从根本上解决了喷嘴本身的严重磨损问题，同时也解决了由于喷嘴冲刷提升管内壁和膨胀节导致泄漏而造成的事故停工问题。

3．每年为厂里节约了额外的经济损失费用共约7－12万元。