延长气化炉烧嘴使用周期QC报告

延长气化炉烧嘴使用周期单位：QC小组发布：制作：时间：2014年1月1日一、小组概况小组名称安检公司化肥维修部综合班QC小组课题名称延长气化炉烧嘴使用周期成立时间2010年1月注册时间2013年3月活动时间2013.1-2013.12小组成员9人课题类型攻关型活动次数10次TQC教育70小时出勤率100%小组概况序号姓名职务组内分工文化程度123456789二、选题理由1400℃10年30次烧嘴是气化炉技术的核心，由于气化炉顶部温度在1400℃左右，烧嘴各部件需有循环冷却水冷却。冷却水回水温度高造成烧嘴头部、盘管焊缝易开裂，近10年由于烧嘴头部泄漏，气化炉已经成为严重影响装置长周期运行的重大隐患。由于烧嘴备件国产化，材料质量不稳定，制造技术不足，近些年因为烧嘴泄露共累计造成单台气化炉停车达30多次，经济损失巨大。选题理由气化炉烧嘴图气化炉烧嘴实物国内同类型合成氨装置气化炉烧嘴都不同程度地存在这一问题，严重影响气化炉长周期和正常生产运行，给生产带来重大隐患。因此，多年来如何解决气化炉烧嘴在使用中出现的各类泄漏，延长烧嘴使用周期成为我们本次QC研究课题。活动计划三、现状调查炉顶温度过高烧嘴腐蚀开裂泄露影响气化炉长周期运行从历次对气化炉烧嘴检修结果分析，烧嘴头部外表面呈现严重的疲劳腐蚀开裂特征，且主要集中在冷却水夹套端部位，它的运行状况直接影响工艺有效气的含量和生产连续性。从历次对气化炉烧嘴检修结果分析，烧嘴头部外表面呈现严重的疲劳腐蚀开裂特征，且主要集中在冷却水夹套端部位，它的运行状况直接影响工艺有效气的含量和生产连续性。四、设定目标经过观察分析得出，影响气化炉长周期运行的问题就是烧嘴部分腐蚀开裂，为了不影响合成氨装置的平稳运行，因此我们将本次课题的目标定为使气化炉长周期运行170天以上。五、分析原因人机法人为操作失误料高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂烧嘴焊接方法存在缺陷烧嘴工作环境数据测量方法不准确气化炉炉顶温度过高法测环分析原因您的标题1.高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂2.烧嘴头存在焊接缺陷烧嘴泄漏原因3.人为操作失误4.气化炉炉顶温度过高5.烧嘴工作环境6.数据测量方法六、要因确认末端因素现场验证验证标准验证时间结论人人为操作失误经康卫红与工艺技术员调查得到并没有人为失误存在工艺员操作规程2013年2月2日非要因机气化炉炉顶温度过高经郑敏平调查气化炉确实存在此问题但这属于燃烧天然气的客观原因天然气气化炉工艺标准2013年3月10日非要因料高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂经调查发现烧嘴材质确实存在耐高温耐腐蚀性不足气化炉烧嘴使用周期标准2013年5月17日要因要因确认您的标题末端因素现场验证验证标准验证时间结论法烧嘴焊接方法存在缺陷经马建力观察发现烧嘴焊接技术存在重大缺陷，直接造成使用寿命不达标气化炉烧嘴检修标准2013年6月21日要因环烧嘴工作环境烧嘴工作环境属于客观因素气化炉工艺标准2013年7月1日非要因测数据测量方法经过郝文斌与工艺技术员沟通得到数据发现并没有不准确现象研究工艺技术参数2013年8月30日非要因确定要因0102高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂烧嘴头存在焊接缺陷七、制定对策序号要因对策目标措施负责人完成日期实施地点1高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂改变烧嘴头结构减少烧嘴头部开裂烧嘴头部由方头改为圆头康卫红2013年5月厂房2烧嘴头存在焊接缺陷改变原有焊接技术减少焊缝产生将过去的连续焊改为分段焊马建力2013年6月厂房八、对策实施（一）由于烧天然气时气化炉内部温度达1400℃左右，比烧渣油时平均高出100—150℃左右，加至烧天然气后炉内火焰上移，造成烧嘴附近热量非常集中，高温导致烧嘴表面产生高温氧化腐蚀裂纹。烧嘴头部龟状裂纹对策实施（一）烧嘴头水夹套正面裂纹烧嘴头部环状裂纹对策实施（一）经过多次实验,方头烧嘴改成圆头烧嘴后，减少了迎火面积，通过对烧嘴头迎火面的面积的测算，迎火面的面积减少了30%。2005年前的烧嘴头现在使用的烧嘴头对策实施（二）针对影响气化炉烧嘴使用寿命的各原因，经过我们不断探索和总结，在烧嘴头焊接技术方面我们取得了一些突破。降低盘管焊缝应力改变外烧嘴冷却水腔结构减小外烧嘴迎火面壁厚检修技术要求对策实施（二）烧嘴头存在焊接缺陷导致高温下逐渐氧化腐蚀和疲劳开裂并导致泄漏。烧嘴头水夹套漏水对策实施（二）在焊接内外冷却盘管的过程中，将过去的连续焊改为分段焊，每次分段焊长度控制在10mm左右，在焊接过程中，边焊接边用湿布，快速冷却，防止材料晶粒粗大而降低了材料耐热强度。降低盘管焊缝应力对策实施（二）通过分析和多次实验，原来烧嘴头流道的内部结构为三角形。一是影响了换热速度；二是应力集中在棱角处。为此，将烧嘴冷却水腔由三角形改为半圆形，冷却水腔面积比原来增加了26%。改变外烧嘴冷却水腔结构对策实施（二）改造前内腔结构改造后内腔结构对策实施（二）由于将烧嘴头迎火面方头加工为圆弧面，表面耐压强度得到提高，改进后的迎火面壁厚，由原来的7.5mm改为5mm，减小迎火面的壁厚，则会降低热阻，迎火面的温度下降60—70℃，最终消除了烧嘴头前部和后部焊缝处的裂纹。减小外烧嘴迎火面壁厚对策实施（二）烧嘴在组装时，内外烧嘴的垂直度及内外烧嘴同心度必须调整在正负0.10mm。内外烧嘴中心线同炉体中心线相吻合，可以避免因调整偏斜造成炉内火焰，对炉壁的严重冲刷和烧蚀。检修技术要求九、效果检查通过以上各项措施的改进，宁夏石化公司合成氨装置汽化炉烧嘴的使用周期得到了大幅提高，烧嘴寿命最低都在90天以上，最长的运行时间已达到176天。效果检查同时，我们也看到，通过不断的改造和厂家共同研究，改造后的烧嘴使用寿命同国外进口的烧嘴头寿命相当，但比国外进口的烧嘴头成本降低很多，取得了相当可观的效益。十、巩固措施1.降低盘管焊缝应力2.改变外烧嘴冷却水腔结构3.烧嘴头改造为圆头形式4.小外烧嘴迎火面壁厚《气化炉烧嘴检维修作业规程》十一、总结。我们将继续努力争取在今后的QC活动中解决更多实际生产问题。在今后的QC活动中坚持实际与理论相结合的方法，积极使用PDCA工具指导实际工作，使我们的技术水平不断提高。