Ống nứt (Cuộn dây bức xạ) là gì?

Ống nứt hay còn gọi là cuộn bức xạ là một ống hợp kim chịu nhiệt đúc ly tâm được lắp đặt bên trong phần bức xạ của lò nhiệt phân ethylene. Nguyên liệu thô và hơi nước đi qua cuộn dây này trong khi lò nung xung quanh nó, và thành ống truyền nhiệt cực lớn vào khí đang chảy để các phân tử hydrocarbon phân tách thành ethylene, propylene và các olefin trọng lượng thấp hơn khác. Tóm lại, ống nứt là thành lò phản ứng vật lý, nơi thực sự xảy ra hiện tượng nứt nhiệt.

Nơi cuộn dây bức xạ nằm trong lò nứt

Lò Cracking ethylene thường được chia thành hai khu vực: khu vực đối lưu, nơi thức ăn và hơi nước được làm nóng trước bằng khí thải và khu vực bức xạ, nơi ống nứt được treo thẳng đứng và tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa đầu đốt. Cuộn dây bức xạ được uốn thành hình ngoằn ngoèo hoặc hình chữ U và được kết nối bằng các đường uốn cong trở lại, cho phép đường phản ứng dài vừa với bên trong hộp cứu hỏa nhỏ gọn. Nhiệt độ đầu ra ở đầu ra cuộn dây thường đạt 1050 đến 1150 độ C, trong khi bản thân vỏ ống có thể nóng hơn nữa, đó là lý do tại sao việc lựa chọn vật liệu là quyết định thiết kế quan trọng nhất cho thành phần này.

Vật liệu và đặc điểm cấu trúc xác định ống nứt

Bởi vì cuộn dây hoạt động ở giới hạn mà kim loại có thể chịu được nên các ống nứt được sản xuất từ hợp kim niken-crom đúc ly tâm thay vì thép cacbon tiêu chuẩn. Quá trình đúc tạo ra cấu trúc hạt mịn, dày đặc, chống lại sự biến dạng từ biến qua nhiều năm sử dụng liên tục.

• Độ bền nhiệt và cơ học cao để chịu đựng chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại mà không bị phồng hoặc chảy xệ.
• Khả năng chống ăn mòn và luyện cốc từ các thành phần hợp kim cao cấp giúp hạn chế sự lắng đọng cacbon và tích tụ cặn trên thành trong.
• Hình dạng ống được tối ưu hóa giúp thúc đẩy phân bổ nhiệt độ đồng đều và giảm các điểm nóng cục bộ.
• Dung sai kích thước chặt chẽ để cuộn dây tích hợp hoàn hảo với các đầu và móc treo lò hiện có.
• Kích thước tùy chỉnh về chiều dài, đường kính ngoài và độ dày thành để phù hợp với nhiệm vụ lò và loại nguyên liệu cụ thể.

Ống nứt (cuộn bức xạ) vs cuộn đối lưu

Rất dễ nhầm lẫn cuộn bức xạ với phần ống đối lưu, nhưng hai thành phần này có vai trò rất khác nhau trong cùng một lò.

Ống Cracking Tuopu và Dòng ống lò liên quan

Ngoài cuộn dây bức xạ, một lò Cracking hoàn chỉnh còn dựa trên một số thành phần hình ống phù hợp, từ ống cải cách đến tấm ống, tất cả đều được sản xuất theo cùng tiêu chuẩn về kích thước và hợp kim để có một hệ thống nhiệt nhất quán.

Khám phá dòng sản phẩm ống lò

Tuyển tập các thành phần lò đúc ly tâm có liên quan được thiết kế cho các ứng dụng hóa dầu, lọc dầu và DRI.

tấm ống Bộ phận lò Ống cải cách Ống cải cách Ống cải cách DRI Công nghiệp DRI Lò nứt ethylene Công nghiệp hóa chất Lò sưởi đốt bằng hydrocracking Công nghiệp lọc dầu

Các ứng dụng điển hình của ống nứt

Cuộn dây bức xạ không bị giới hạn ở một quy trình duy nhất; chúng được sử dụng ở những nơi hydrocarbon phải được phân hủy trong điều kiện nhiệt độ cao được kiểm soát.

• Lò sản xuất ethylene và propylene trong các nhà máy hóa dầu.
• Các đơn vị nhiệt phân hydrocarbon xử lý nguyên liệu naphtha, ethane hoặc LPG.
• Các nhà máy xử lý hóa chất yêu cầu các bộ phận bẻ khóa bền bỉ, hiệu suất cao.
• Các dự án hóa dầu lớn nơi kiểm soát nhiệt độ chính xác giúp kéo dài tuổi thọ linh kiện và bảo vệ thiết bị hạ nguồn.

Cách chọn ống Cracking phù hợp cho lò nung

Việc lựa chọn cuộn bức xạ phù hợp bắt đầu từ nguyên liệu thô và chiều dài chạy được thiết kế của lò giữa các chu kỳ khử. Các nguyên liệu nhẹ hơn như ethane thường cho phép thời gian chạy dài hơn và có thể chịu được lỗ ống hẹp hơn, trong khi các nguyên liệu nặng hơn như naphtha tạo ra nhiều cốc hơn và thường yêu cầu đường kính và hợp kim lớn hơn với cách xử lý bề mặt chống cốc hóa mạnh hơn. Độ dày của thành cũng phải tính đến tuổi thọ đứt gãy do ứng suất ở nhiệt độ thiết kế tối đa, vì ngay cả một sự gia tăng nhỏ về nhiệt độ bề mặt cũng có thể rút ngắn đáng kể tuổi thọ sử dụng. Người mua nên xác nhận chất lượng đúc ly tâm, giấy chứng nhận thành phần hóa học và báo cáo kiểm tra kích thước trước khi lắp đặt.

Những cân nhắc về tuổi thọ bảo trì và dịch vụ

Các ống bị nứt xuống cấp chủ yếu do quá trình cacbon hóa, từ biến và ứng suất liên quan đến than cốc chứ không phải do hư hỏng đột ngột, vì vậy việc kiểm tra theo lịch trình là cần thiết. Quá trình tẩy cặn thường xuyên, cho dù bằng cách đốt bằng hơi nước hoặc bằng cơ học, đều giữ cho bề mặt bên trong thông thoáng và ngăn lượng than cốc dư thừa cách nhiệt thành ống và buộc tốc độ nung cao hơn. Đo độ dày thành ống định kỳ và lấy mẫu luyện kim giúp người vận hành lên kế hoạch thay thế ống trước khi xảy ra tình trạng ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, bảo vệ cả sự an toàn và tính liên tục trong sản xuất.