炼油厂管式加热炉常用高温炉管性能对比

２． ｈ ｉｚｕ ｎ ｉ ｔｄ Ｃ ｍｐ ｎ ｆ ｌＲ ｆ ｉｇｃ ｅ ｃｌ ｈｊ ｚ ｕ ｎ ０ ０ ３ ， Ｃ ｉａ Ｓ ｉａｈ ａｇ Ｌｍｉ ｏ ａ ｙｏ ｅ ｎｎ －ｈ ｍｉ ，Ｓ ｉａｈ ａ ｇ ５ ０ ２ ｈｎ ） ｊ ｅ ０ｉ ｉ ａ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ ｏ ￣ ｓ ｅｅ ｒｈｔ ｅｐｏ ｅｔ ｓｏ ｂ ｔｒ ｓｕ ｅ ｉ ｒｆ ｉｇｃ ｅ ｃ ｒａｅ，ｓｅｉｌ ｉｈｔｍｐ ｒｔｒ ｓｒ ｃ ：Ｃ ｎ ａｔ ｓａｃ ｔ ｒｐ ｒｅ ｆ ｕ ｅｍａｅ ａ ｓｄｉ ｏｌ ｅ ｎｎ －ｈ ｍ ａ ｆ ｎ ｃ ｅｐ ｃ ｌ ｈｓ ｒ ｏｈ ｉ ｔ ｉ ｌ ｎ ｉ ｉ ｌｕ ａｙ ｅ ｅａｕｅ
能 。Ｃ 能 与 Ｃ形 成 铬 的碳化 物 ， ｒ 提高 高 温 蠕 变 断裂
裂解 炉管 和转 化炉 管 工作 温度 在 ７０～９０℃ ， ０ ０ 有 的 炉管则 要 在 １ ５ ０℃工 作 。从工 艺 角度 来看 ， １ 温 度 越高 ， 留时 间 相 应 缩 短 ， 解 反 应 转 化 率 越 高 ， 停 裂 收率越 高 ， 以炉 管 材 料 的使 用 温 度 向 着越 来 越 高 所 的方 向发展 。炉管 内壁 接触 的原料 流体 有一 定 的 内
加热、 反应 过 程在 炉管 内进 行 ， 因此炉 管好 坏对 加 热
刻 的环 境下 工 作的 ， 要求 其 具有 良好 的抗 渗 碳性 能 、 耐 腐蚀 性 能 、 高温 蠕 变 断 裂 性 能 、 热 疲 劳 性 能 、 抗 抗 氧 化性 能 、 热性 能 、 造 以及 焊接 性 能 。由于 各种 导 铸 材 质性 能指 标 各有 差 异 ， 此 必 须按 其优 缺 点 及 适 因
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第 ３卷 第 １ ２ 期 ２０ 年 １ ０３ 月 文 章 编 号 ：１０ －４６ ２０ ） １ ０ ３０ ００７ ６ （０３ ０— ０ —３ ０
石
油
化
工
设
备
ｖ０ ． ２ Ｎｏ． Ｊ３ １
Ｐ Ｔ Ｏ Ｃ Ｅ Ｃ Ｌ Ｅ ＵＰ Ｅ Ｔ Ｅ Ｒ ． Ｈ ＭＩ Ａ Ｑ Ｉ Ｍ Ｎ
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４
结 语
在本 实 验研 究条 件范 围 内 ， 同热 负 荷下 ， 心 相 空
环 支 承 菱形 翅 片管油 冷凝 器 的总传 热 系数 和 壳侧 冷 凝对 流 传热 膜系 数 均 有 大 幅 度 提 高 ， 明这 种 新 型 说 油冷 凝 器具 有较 好 的冷 凝 传 热 效 果 ， 且 钢 制 菱 形 而 翅 片管 相对 软 金属 材质 强化 传热 管加 工 的制 造成 本
较低 ， 可在 石油 化工 等行 业 推广应 用 。
参考 文献 ：
［］ 邓 先和 ， 颂 九 ． 壳式 换 热器 管 问支撑 物 ［ ］ 中 国专利 ： １ 邓 管 Ｐ．
８ ８ ８ ３。 ９ ９ １ －０． ９ ２ １ ３ ５． １ ８ ． ０ ２
结果 ， 在该 实 验 研究 条 件范 围内 ， 形翅 片 管油 冷凝 菱
烯 烃 等原 料 ， 产物 主 要 是 乙烯 、 气 、 他 有 机 化 合 氢 其 物 及 沉积 于 内壁上 的碳 。制 氢转化 炉 管接 触 的介质 主要是 甲烷 、 汽 、 蒸 氢气 和 Ｃ Ｏ气 体 ， 们 都 存 在 腐 它 蚀 介质 氢气 ， 而蒸 汽 还 使 内壁 接 触 了氧 化 气 氛 。 炉 管外 壁 接 触 的 是 高 温 燃 烧 气 体 ， 要 有 ｏ 、 ２ 主 ２ Ｈ ０和 ｃ ２ 。上述 介质 中渗 碳 介 质 和 氧化 气 氛 危 害 大 ， ｏ等 存 在 氢腐蚀 ， 中转 化 炉 管腐 蚀 更 为严 重 。转 化 炉 其 管操作 压力 高 （ ６～１ ． Ｐ ） 使 腐 蚀 加 剧 ， 裂 解 ９ ８Ｍ ａ ， 而 炉管 压力低 ， 蚀 次 之 。高 温 炉 管 承 受 内 压 引起 的 腐 应力、 内外 壁 的温 差应力 、 内壁 结焦 线膨 胀 系数 变小 停炉 时 管子 所受 拉应 力 、 碳 层 管子 比体 积 和膨 胀 渗 系数 发 生变 化而 产 生 的 附加 应 力 、 管子 结 焦渗 碳 层 不均 和 开停 炉引 起 的 热 应 力 等 ， 些 都 是 很 大 的 附 这
器 的总 传 热 系数 为 ２ ８ ５ （ ２ Ｋ ， ７ —７ ５ｗ／ ｍ ・ ） 比相 同 热 负荷 下 光 滑 管 油 冷 凝 器 的 总 传 热 系 数 高 ４ ％ 一 ９ ６ ％ ， 侧对 流 传 热膜 系 数 为 ３ ６ ８ １ｗ／ ｍ ・ ， ０ 壳 １ ６ （ ２ Ｋ） 比光 滑管 油 冷 凝 器 提 高 了 ５ ％ 一７ ％。 空 心 环 支 ８ ３ 承菱 形翅 片管 油 冷凝 器具 有 较好 的冷 凝 传 热 效 果 ，
列 、 Ｐ 系 列 、 Ｋ４ Ｈ Ｍ、 Ｈ ３ Ｃ － ｉｉ Ｍａ Ｍ Ｈ Ｈ －Ｍ、 Ｐ Ｋ Ｒ ５ Ｔ ＨＳ、 ｎ Ｘ 和 Ｍａ３ Ｘ等 。 ｎ６ １ 高温 炉 管工作 条 件及 材料 性 能要 求
２ 高 温炉 管材 料 性能 对 比
２． 化 学 成 分 １
常用 高 温 炉 管 材 料 化 学 成 分 见 表 １ｌ ， 们 “Ｊ它 Ｌ 大都从 Ｈ Ｋ和 Ｈ Ｐ系列 发展 而 来 。从 化 学成 分 看 ， 新 型炉 管材料 加 入 了 多种 合 金 ， 使 其 成 为 高 耐 热合 可 金钢 。各 种 元 素 以 不 同方 式 来 提 高 材 料 的 高 温 性
Ｎ 含 量提 高 了 １ ％ ， ｉ ５ 目的就 是 为 了满 足裂解 炉 管 在 高 温 区的需 要 。增 加 Ｎ 含 量 还 能提 高 抗 氧化 和抗 ｉ
渗碳 能力 ， 少 碳 在 奥 氏体 中的 溶解 度 。在 含 碳 量 减 相 同的情 况下 ， Ｐ系列 比 Ｈ Ｈ Ｋ系 列 钢 的共 晶碳 化 物 多 ， 使 蠕 变 断裂 抗 力 提 高 。表 １中新 材 料 使 用 温 故
术 出版 社 。９７、 １８ ．
（ 编） 孙
坏， 可使 流 体传 热 边 界层 厚度 减 薄 ， 而提 高 冷凝 器 从
的冷凝 对 流传 热膜 系数和 总传 热 系数 。
收 稿 日 期 ：２ ０ ．７２ Ｏ ２ ０ －７
作者简 介 ：车俊铁 （９ ）男 ， 宁鞍 山人 。 １ ， 辽 高级工 程师 ， 士 ， 士生 导师 ， 事压力容器和加热炉设备 及材料研究 。 硕 硕 从
ｐｏ ｅ ｔｅ ｒ ａ ｒｅ ｕ 。ｅ ｅ ａ ｔｒａｓｓ ｉ ｂｅ ｆｒｆｒ ａ ｅｔ ｂ ｎ ｈ ｇ ｅ ｅａｕ ｅ ｕ ｄ ｒｄ ｓ ｎｃ ｒ ｌｃ ｍｓａ ｅ ｓＫｅ ｏ — ｒｐ ｒｉｓ ａｅ ｃ ｒｉｄ ｏ ｔ ｓ ｖ ｒ ｌｍａｅｉ ｕｔ ｌ ｏ ｕ ｎ ｃ ｕ ｅ ｉ ｉ ｈ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｎ ｅ ｉｔ ｔｗｏｋ ｅｒ ｕ ￣ｎ ｅ ｒ ｂ ｌ ａ ｉ
摘 要 ：对石 油化 工 管式 加 热 炉常 用 高温 炉 管 材料 的 各 项 性 能 ， 尤其 是 高温 性 能 进 行 了对 比研 究 。
得 出了在 不 同工 况下优 先 选 用的 几种 高温 炉 管材料 ， 为设计 选 材和 生 产使 用提 供 了理论 依 据 。
关
键
词 ：管 式 炉 ； 炉管 ； 温蠕 变 ； 高 化学 成分
Ｃ ｕ —ｉ ，ＬＵ Ｌ Ｌ ｈｎ －ｉ ， ＵＡ ｈ ｎｇ ｏ ＨＥＪ ｎｔ Ｉ ｕ ， Ｖ Ｓ ｅ ｇｊ ２ Ｄ Ｎ Ｚ ｅ－ｕ￣ ｅ ｅ
（ ． ｅ ｉ ｓ ｔ ｅｏ ｅ ｏ ｈ ｍ ｅ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｂ ｊ ｎ １ ６ ７ Ｃ ｉ ； Ｉ Ｂ ｉｎ Ｉ ｔｕ ｆ ｔ － ｅ ｉ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ ｅ ｉｇ ０ １ ， ｈ ａ ｊｇ ｎｉｔ Ｐ ｒ ｅ ｌ ａ ｏ ｊ ２ ｎ
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石
油
化
工
设
备
２０ 年 ０３
第３ ２卷
管式 加 热炉 的作 用是 将 介质 （ 料 或气 体 ） 油 加热 至工 艺 所需 的温 度 。随 着科 学 技术 的 发展 及石 油化 工工 艺 的 日益进 步 ， 加氢 裂 化 、 加氢 精 制 以及油 加 氢 等 装置 中都 要 用加 热炉 ， 以它 兼有 反 应 器 的功能 。 所
文献标 识码 ：Ａ
中图分 类号 ：Ｔ ６ Ｅ ９３
Ｃｏ ｒ ｓ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉ ｈ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ｅ ｔｅ ｆ ｍ ｂ ｎ ｐ ｅ ｉ ｇ ｆ ｒ ａ ｅ ｎｔａ ｔａ ａ ｙ ｉ ｎ ｈ ｇ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｐ ｏｐ ｒ ｓｏ ｅ ｉ ｐｉ ｅ ｈ ａｔｎ ｕ ｎ ｃ ｉ
用 范 围选择 炉 管 ， 以便 使 炉管 高效 、 质量 和长 周期 高
运转。
炉 能 否正 常 、 效 运 转 起 决 定 性 作 用 。 由于 高 温 炉 高 管造 价高 ， 内产 量少 、 量 差 ， 国 质 大部 分依 靠进 口， 所 以分 析研 究高 温 炉管性 能 对 提高 加 热炉 生产 率和 经 济效 益 至关 重要 。这 里 对裂 解炉 和 制氢转 化 炉等 高 温 炉管 进行 分析 。炉 管材 质 主要 有 ２ Ｃ２ Ｎ 、 Ｋ系 ５ ｒ０ ｉＨ
苯厂 的工业应用 ［］石油炼制 与化工 。９ ５ ２（ ）３ ．５ Ｊ． １９ ，６４ ：２３ ． ［ 】 邓先和 ． ３ 空心 环管壳 式换 热器 工业应 用 概况 ［ 】 化 工进 展 。 Ｊ．
１９ ，５ ：５３ ． ９７ （） ３．８
强 化冷 凝传 热 作 用 。 流 体 在 流 经菱 形 翅 片表 面 时 ，