高温热油管线热胀冷缩的危害及预防控制
高温热油管线热胀冷缩的危害及预防控制
摘要：延迟焦化装置因高温管线及设备的热胀冷缩发生了2起高温油泄漏事故，虽没有造成人员伤害及着火事故但对装置安全及长周期运行带来严重威胁。通过案例对装置的热膨胀危害进行分析并采取相应的预防控制措施，避免类似事故发生，保证装置安全长周期运行。
关键词：热膨胀 危害 应力 预防控制
1、热胀冷缩给装置安全运行带来的危害
在石油化工装置的设计及生产过程中，金属的热胀冷缩对生产及设备运行过程中造成的危害是必须要考虑的，设计考虑不当或不周就会对高温运行设备及管线造成破坏。
延迟焦化装置高温管线近2000米、高温设备18台。在生产过程中，焦炭塔属于间歇生产，温度剧烈变化频繁，在一个生焦周期焦炭塔由常温-250℃（半小时）-320℃（4小时）-420℃（20小时）-250℃（3小时）-80℃（1.5小时）-常温的温度变化过程，热胀冷缩对设备及管线的安全运行影响较大。延迟焦化装置因高温管线及设备的热胀冷缩发生了2起泄漏着火事故，虽没有造成人员伤亡但给装置安全及长周期运行带来严重威胁。
（1）2012年8月9日装置分炉停工，在分炉过程中，焦化加热炉紧急泄压线与甩油线跨线马鞍口处焊道出现泄漏，立即停止分炉改变分炉流程，避免了高温渣油泄漏发生着火事故。该处焊道由于热膨胀产生的应力集中在马鞍口处，导致焊道出现5cm的裂纹，引起泄漏。
（2）2011年7月20日9：30，操作员发现分馏塔预热阀（D108预热油气返塔）位置塔壁保温内向外冒烟，为防止泄漏严重着火，他立即将灭火蒸汽带插入保温内并及时联系车间技术人员及保温队。打开后发现内部着火，用蒸汽吹灭。灭火后确认预热阀短管与塔体连接补强圈下端焊道有约15mm的裂纹，预热时，加强板下端受力导致裂缝增大引起泄漏。泄漏部位处于分馏塔底高温油（380℃）段，如不及时发现，一旦泄漏着火可能引起重大火灾事故。
2、热膨胀的计算
管道的热膨胀是热力管道设计计算中首先要考虑的因素。工作钢管的热膨胀量按下式计算：
△L=αL（t-t0）
式中：△1 管道热膨胀量m