Сопла трубчатого типа для горелок печей крекинга отработанной кислоты Производители

Когда слышишь про сопла трубчатого типа для горелок печей крекинга отработанной кислоты, первое, что приходит в голову — это стандартные детали, которые 'везде одинаковы'. Но на практике разница в материалах и геометрии может стоить месяцев простоя. Многие думают, что главное — стойкость к агрессивной среде, а на деле не менее критична стабильность факела при перепадах давления. У нас в 2012 году из-за неправильного угла распыла пришлось полностью менять блок горелок на установке в Омске — осадок кокса на стенках печи превысил все допустимые нормы за полгода.

Конструкционные особенности, которые не пишут в спецификациях

Трубчатые сопла — это не просто полая трубка. Если взять продукцию ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования, там есть важная деталь: внутренние каналы имеют ступенчатую геометрию, что снижает кавитацию. На их сайте lynorbert.ru я разбирал схемы — видно, что инженеры учитывали опыт аварии на НПЗ под Красноярском, где эрозия сопел привела к выбросу паров кислоты.

При этом многие производители до сих пор используют сварные швы по продольной оси сопла — точка потенциального растрескивания. В Лояне перешли на цельнокатаные заготовки с последующей механической обработкой. Это дороже, но после 3 лет эксплуатации на установке в Татарстане их сопла показали износ на 0.8 мм против 2.5 мм у аналогов.

Ещё момент — способ крепления в горелочном блоке. Казалось бы, мелочь, но из-за вибраций отсек может расшататься. У китайских коллег сделали фланцевое соединение с термокомпенсационным зазором — простое решение, которое сэкономило нам 2-3 остановки на профилактику в год.

Проблемы с материалами в российских условиях

Хастеллой C-276 долгое время считался панацеей, но при температурах выше 320°C в среде серной кислоты он начинает терять пластичность. Мы перепробовали 4 марки сплавов, пока не остановились на инковеле 625 — но и у него есть нюанс: присадки бора иногда провоцируют межкристаллитную коррозию.

В 2018 году ООО Лоян Синьпу предложили модификацию с легированием редкоземельными металлами — церием и лантаном. На испытаниях в Уфе такой образец проработал 11 месяцев вместо плановых 8. Правда, стоимость выросла на 18%, но это окупилось за счёт сокращения простоев.

Сейчас многие требуют российские аналоги, но с титаном-стабилизированными сталями есть проблема: при цикличных нагрузках появляются микротрещины в зонах термовлияния. Наш опыт показывает, что для печей крекинга лучше брать проверенные решения — как раз те, что разрабатывают в Лояне с 1998 года.

Расчётные ошибки и как их избежать

Чаще всего ошибаются в определении расхода среды. Если взять стандартную формулу для водных растворов, для отработанной кислоты она даёт погрешность до 23% — не учитывается изменение вязкости при нагреве. Мы сейчас используем поправочный коэффициент 0.78-0.82 для концентраций 85-92%.

Ещё важный момент — распределение температуры по длине факела. Идеальная картинка из учебников редко совпадает с реальностью. На установке в Ангарске пришлось экспериментально подбирать диаметр выходного отверстия: проектные 14 мм не давали стабильного горения, а 12.5 мм — перегревали фронтовую часть горелки.

Кстати, на lynorbert.ru есть калькулятор для предварительных расчётов — не идеален, но базовые параметры считает адекватно. Мы его дорабатывали под наши условия, но за основу взяли их алгоритм.

Монтажные тонкости, о которых молчат поставщики

При установке трубчатых сопел критично соблюдение соосности — отклонение даже на 1.5 градуса приводит к асимметричному износу футеровки. Мы разработали простой шаблон из жаропрочной стали, который позволяет выставить блок за 20 минут вместо 2 часов.

Уплотнительные узлы — отдельная тема. Графитовые прокладки не всегда выдерживают термические удары. После серии протечек в 2020 году перешли на спирально-навитые уплотнения с никелевым наполнителем — дороже, но надёжнее.

И да, никогда не экономьте на прижимных гайках! Казалось бы, мелочь, но именно они чаще всего становятся причиной внеплановых остановок. Берите с запасом по температуре — как минимум на 100°C выше рабочей.

Перспективы развития технологии

Сейчас интересное направление — комбинированные сопла с подводом окислителя. Это позволяет точнее регулировать процесс крекинга. В ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования уже есть опытные образцы, которые тестируют на пилотной установке в Китае.

Ещё перспективно напыление карбида кремния на рабочие кромки — увеличивает стойкость к абразивному износу. Правда, технология пока дорогая для серийного производства.

Лично я считаю, что будущее за адаптивными системами с обратной связью по температуре факела. Но это потребует пересмотра всей конструкции горелочных блоков — не только сопел трубчатого типа.

Если говорить о готовых решениях — на lynorbert.ru есть документация по модернизации старых печей с заменой горелок. Мы по их чертежам переоборудовали две установки — результат стабильный, хотя пришлось дорабатывать систему подачи воздуха.