1. Почему котлы первой и второй ступени подвержены разрывам труб?

1.1 Экстремальные высокотемпературные нагрузки на материалы

• Котел первой ступени напрямую поглощает тепло от раскаленного кокса, температура которого превышает 1000°C (1832°F) , что приводит к серьезной термической усталости и деградации материала.

• Котел второй ступени , хотя и работает при более низких температурах, все равно со временем испытывает кумулятивную тепловую нагрузку.

• Из-за длительного воздействия происходит ползучесть и деформация металла , что ослабляет конструкцию труб и увеличивает риск разрыва.

1.2 Риски утечки кислорода и взрыва

• Системы CDQ используют инертный газ (азот или пар) для предотвращения возгорания кокса. Однако, если в печь просачивается кислород :

  • Повышает концентрацию кислорода , создавая взрывоопасную газовую смесь.

  • Горючие газы, такие как CO (угарный газ), могут воспламеняться, что приводит к вспышкам взрывов.

  • Плохая герметизация печи усугубляет этот риск.

1.3 Коксовая пыль и отложения золы

• Мелкие частицы кокса и золы скапливаются на трубах котла, что приводит к:

  • Локальный перегрев , ослабляющий металлические конструкции.

  • Засорение поверхностей теплопередачи , снижение эффективности и возникновение температурного дисбаланса.

  • Возможно самовозгорание , что еще больше увеличивает риск взрыва.

1.4 Цепные реакции при разрывах труб

• Отказ одной трубки может вызвать:

  • Утечки пара , которые воздействуют на близлежащие трубы, приводят к многочисленным разрывам.

  • Нарушения газового баланса , потенциально приводящие к проникновению кислорода и увеличивающие опасность взрыва.

1.5 Ошибки в работе и резкие перепады температуры

• Резкие запуски и остановки могут привести к серьезным термическим напряжениям , что приведет к образованию трещин.

• Аварийные отключения, приводящие к слишком быстрому охлаждению котла, вызывают быстрое сжатие материала , что увеличивает риск отказа.

2. Стратегии предотвращения и смягчения последствий

2.1 Модернизация материалов и конструкций

• Используйте жаропрочные сплавы (например, Т91, Т22, материалы на основе никеля) , чтобы выдерживать длительное воздействие высоких температур.

• Регулярно проводите ультразвуковой и радиографический контроль (УЗК/РКТ) для выявления ранних признаков растрескивания или истончения.

2.2 Обеспечение стабильной атмосферы печи

• Поддерживайте герметичность печи , чтобы предотвратить утечку кислорода.

• Контролируйте уровень кислорода в режиме реального времени , гарантируя, что O₂ останется ниже 0,5%, чтобы избежать риска возгорания.

2.3 Предотвращение накопления пыли и улучшение теплопередачи

• Регулярные процедуры продувки сажи предотвращают чрезмерное накопление кокса и золы.

• Оптимизируйте распределение потока газа, чтобы обеспечить равномерную передачу тепла и минимизировать локальный перегрев .

2.4 Стандартизация операционных процедур

• Во избежание теплового удара следует осуществлять постепенный нагрев и охлаждение во время запуска и выключения.

• Обучите операторов протоколам аварийного отключения, чтобы избежать резких колебаний температуры.

2.5 Интеллектуальные системы мониторинга и раннего оповещения

• Установите датчики температуры, давления и кислорода в режиме реального времени для раннего обнаружения аномалий.

• Периодически проводите учения по реагированию на чрезвычайные ситуации, чтобы сократить время реакции и свести к минимуму человеческие ошибки.

3. Заключение

Котлы CDQ первой и второй ступени весьма подвержены разрывам труб из-за экстремальных тепловых напряжений, утечек кислорода, накопления пыли и эксплуатационных факторов. За счет улучшения выбора материалов, обеспечения стабильной инертной атмосферы, предотвращения накопления пыли и оптимизации эксплуатационных процедур риски могут быть значительно снижены.

Для получения экспертных решений по оптимизации системы CDQ и модернизации теплообменников свяжитесь с нами сегодня!