一段炉炉管提高操作温度的可行性分析及炉管剩余寿命预测

中海石油富岛有限公司一期合成氨装置一段炉于1996年投用,其炉管分别于2005年12月和2009年12月进行过2次更换;2018年3月更换了转化催化剂后,2019年初部分炉管出现热斑,炉管表面温度已接近或超过设计温度。为确保炉管的安全、稳定运行,利用拉森-米勒(L-M)曲线反推法,对使用寿命为10×10~4 h的炉管在各种操作温度下所需的实际壁厚进行计算,并通过拉森-米勒(L-M)曲线参数公式推导出各操作温度下炉管的理论使用寿命。计算结果表明:理论上一段炉炉管在现有的操作条件下(压力3.9 MPa、温度893℃以下)长期使用是可行的,即使炉管实际操作温度提高到920℃,炉管强度仍能满足使用要求;但由于炉管已处于使用寿命的中后期,宜采用一些延长炉管服役周期的措施,即需精心操作、合理地控制工艺参数,才有可能确保炉管剩余寿命期内的安全、稳定运行。