في مصنع البتروكيماويات، يعتبر الفرن أكثر بكثير من مجرد قطعة من معدات التدفئة. إنه يؤثر بشكل مباشر على درجة حرارة التغذية وظروف التفاعل وإنتاجية المنتج واستهلاك الوقود واستقرار التشغيل لوحدة العملية بأكملها.
بالنسبة للمهندسين ومشتري المشاريع، فإن الجزء الصعب ليس مجرد العثور على فرن يمكنه توفير الحرارة الكافية. التحدي الحقيقي هو اختيار نظام يمكنه توفير الحرارة المطلوبة بشكل موحد ومستمر مع التحكم في درجة حرارة الأنبوب، وتدفق الحرارة، واستهلاك الوقود، والانبعاثات، ومخاطر التشغيل.
يشرح هذا الدليل النقاط الأساسية التي يجب مراعاتها عند اختيارالفرن في صناعة البتروكيماويات، بما في ذلك أنواع الأفران، وتصميم العمليات، واختيار الموقد، ومواد الأنابيب، والكفاءة، والسلامة، والصيانة وكيفية تقييم الشركة المصنعة للفرن.
ما هو الفرن في صناعة البتروكيماويات؟
فرن البتروكيماويات هو -نظام تسخين يتم تشغيله بشكل مباشر حيث يتم حرق الوقود لتوليد الحرارة، ويتم نقل هذه الحرارة إلى سوائل المعالجة التي تتدفق عبر الأنابيب داخل الفرن.
على عكس الغلاية التقليدية التي غالبًا ما يكون هدفها الأساسي هو توليد البخار، تم تصميم فرن المعالجة حول تيار معالجة محدد وملف درجة الحرارة المطلوبة.
يتضمن النظام النموذجي ما يلي:
الشعلات
قسم مشع
قسم الحمل الحراري
أنابيب العملية
يدعم الأنبوب
بطانة حرارية
كومة
نظام غاز المداخن-
نظام الوقود
نظام الاحتراق-الهواء
نظام القياس والتحكم
نظام إدارة السلامة والموقد
تحدد API السخانات التي تعمل بالحرق كمعدات تستخدم لنقل الحرارة من احتراق الوقود إلى السوائل الموجودة في الملفات الأنبوبية، ويظل API 560 معيارًا صناعيًا رئيسيًا لتصميم السخانات العامة التي تعمل بالتكرير-.
أما بالنسبة لتطبيقات البتروكيماويات، فإن تصميم الفرن الدقيق يعتمد بشكل كبير على العملية.
أين تستخدم الأفران في مصانع البتروكيماويات؟
يمكن استخدام الفرن في أي مكان يحتاج فيه تيار العملية إلى تسخين بدرجة حرارة عالية{0}}متحكم فيها.
تشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:
تسخين الأعلاف
قبل دخول المفاعل أو وحدة الفصل، قد تحتاج تغذية الهيدروكربون إلى الوصول إلى درجة حرارة محددة.
فرن تغذية المفاعل
يقوم الفرن بتسخين التغذية إلى درجة الحرارة المطلوبة للتفاعل الحفاز أو الحراري.
فرن التكسير بالبخار
يتطلب التكسير بالبخار تسخينًا بدرجة حرارة عالية جدًا-لتغذية الهيدروكربون وله متطلبات خاصة للتحكم في درجة الحرارة ومدة البقاء وتعدين الأنابيب.
فرن إعادة الغليان
يمكن للفرن المشتعل أن يوفر الحرارة اللازمة لتبخير أو تبخير مادة العملية جزئيًا للتجزئة.
سخان الزيت الساخن
يقوم الفرن بتسخين الزيت الحراري، والذي يقوم بعد ذلك بنقل الحرارة بشكل غير مباشر إلى معدات المعالجة الأخرى.
عملية تسخين الغاز
ويمكن أيضًا تصميم الأفران لتسخين الغازات التي تحتوي على الهيدروجين-وغازات الهيدروكربون وغيرها من تيارات العمليات.
ولذلك ينبغي اختيار الفرن المناسب وفقا لواجب العمليةوليس فقط بحسب كلمة "البتروكيماويات".
لماذا يختلف اختيار الفرن لتطبيقات البتروكيماويات
تتضمن العمليات البتروكيميائية في كثير من الأحيان ما يلي:
درجات حرارة عالية
الهيدروكربونات القابلة للاشتعال
ضغوط التشغيل العالية
المكونات المسببة للتآكل
الهيدروجين-الذي يحتوي على تيارات
مواد تشكيل فحم الكوك-
متطلبات درجة الحرارة الضيقة
وبالتالي يمكن أن يصبح خطأ تصميمي صغير مشكلة تشغيل.
على سبيل المثال:
التدفق الحراري المفرط
↓
ارتفاع درجة حرارة الجلد الأنبوبي
↓
فحم الكوك أسرع
↓
انخفاض نقل الحرارة
↓
استهلاك أعلى للوقود
↓
المزيد من التزيين المتكرر
يجب أن يتم تصميم الفرن للتحكم في هذه السلسلة بأكملها، بدلاً من مجرد تحقيق درجة حرارة المخرج المطلوبة.
ابدأ ببيانات العملية
قبل اختيار الشركة المصنعة للفرن، قم بإعداد بيانات العملية.
تشمل المعلمات الهامة ما يلي:
سائل العملية
معدل التدفق
تعبير
درجة حرارة المدخل
درجة حرارة المخرج
ضغط التشغيل
ضغط التصميم
واجب الحرارة
جزء بخار
حرارة محددة
كثافة
اللزوجة
الميل للقاذورات
اتجاه فحم الكوك
تحدد هذه المعلمات تكوين الفرن المطلوب.
على سبيل المثال، قد يتطلب فرن تسخين تيار غاز نظيف ترتيبًا مختلفًا تمامًا للأنابيب عن ذلك الذي يتعامل مع سائل هيدروكربوني ثقيل.
يجب أن تحدد العملية الفرن-وليس العكس.
حساب الواجب الحراري بشكل صحيح
لإجراء عملية تسخين بسيطة-، يمكن تقدير الحرارة المطلوبة باستخدام:
س=م × Cp × ΔT
لكن العمليات البتروكيميائية نادراً ما تكون بهذه البساطة.
قد يكون دفق العملية:
يتبخر جزئيا
تغيير التكوين
الخضوع لمرحلة انتقالية
تجربة تغييرات كبيرة في الخصائص الفيزيائية
تحتوي على مكونات هيدروكربونية متعددة
لذلك، يجب أن يعتمد التصميم النهائي للفرن على التوازن الحراري المناسب للعملية.
عند طلب عرض أسعار، فإن إعطاء المورد درجة حرارة المخرج المطلوبة فقط لا يكفي.
يجب أن يتضمن طلب عرض الأسعار المفيد ما يلي:
معدل التدفق + التركيب + درجة حرارة المدخل + درجة حرارة المخرج + الضغط + واجب الحرارة + معلومات الوقود
القسم المشع مقابل قسم الحمل الحراري
يستخدم فرن المعالجة عادةً كلاً من نقل الحرارة بالإشعاع والحمل الحراري.
قسم مشع
يتلقى القسم المشع حرارة مباشرة من منطقة الاحتراق.
هذا هو عادةً المكان الذي تتعرض فيه أنابيب العملية لأقوى إشعاع حراري.
تشمل اعتبارات التصميم الرئيسية ما يلي:
ترتيب الموقد
شكل اللهب
تباعد الأنبوب
تدفق الحرارة
أبعاد الفرن
درجة حرارة الجلد الأنبوبية
صهر
الهدف هو توزيع الحرارة بالتساوي قدر الإمكان.
من الممكن أن يحتوي الفرن ذو متوسط درجة الحرارة المرتفعة على نقاط ساخنة محلية إذا كان تصميم الموقد سيئًا.
قسم الحمل الحراري
لا يزال غاز المداخن الخارج من القسم المشع يحتوي على طاقة حرارية كبيرة.
يستعيد قسم الحمل الحراري جزءًا من هذه الطاقة قبل أن يصل غاز المداخن إلى المكدس.
يمكن استخدام الحرارة المستردة من أجل:
عملية التسخين المسبق للتغذية
توليد البخار
تسخين مياه تغذية الغلايات
الاحتراق-التسخين المسبق للهواء
وهذه إحدى أهم الفرص لتحسين كفاءة الفرن.
التدفق الحراري هو معلمة تصميم حاسمة
أحد أكبر الأخطاء عند اختيار فرن البتروكيماويات هو النظر فقط إلى واجب الحرارة الإجمالي.
قد يكون لفرنين نفس الحرارة ولكن التصميمات الحرارية مختلفة تمامًا.
يحدد التدفق الحراري مدى كثافة نقل الحرارة إلى أنابيب العملية.
الكثير من تدفق الحرارة المحلية يمكن أن يزيد:
درجة حرارة الأنبوب المعدني
معدل فحم الكوك
الإجهاد الحراري
تدهور المواد
تردد الصيانة
وهذا مهم بشكل خاص عند معالجة الهيدروكربونات الثقيلة أو تيارات التلوث الأخرى.
يجب أن يكون الهدف:
نقل الحرارة المطلوب + تدفق الحرارة المتحكم فيه + توزيع موحد لدرجة الحرارة
بدلاً من مجرد زيادة كثافة نقل الحرارة-إلى الحد الأقصى.
درجة حرارة الجلد الأنبوبية مهمة
درجة حرارة مخرج العملية ليست نفس درجة حرارة جلد الأنبوب.
قد يغادر سائل العملية الفرن عند درجة الحرارة المطلوبة بينما يعمل جدار الأنبوب نفسه عند درجة حرارة أعلى بكثير.
تتأثر درجة حرارة جلد الأنبوب بما يلي:
تدفق الحرارة
سرعة تدفق العملية
درجة حرارة العملية
مادة الأنبوب
قاذورات
موقع الموقد
نمط اللهب
بالنسبة لتطبيقات البتروكيماويات الصعبة، يمكن أن تصبح درجة حرارة الأنبوب المعدني أحد حدود التصميم الرئيسية.
ولهذا السبب يجب أن يتناول مقترح الفرن الاحترافي ليس فقط ما يلي:
"ما هي درجة حرارة المخرج التي يمكن للفرن تحقيقها؟"
ولكن أيضًا:
"ما هي درجة حرارة جدار الأنبوب-المتوقعة في ظل ظروف التشغيل المحددة؟"
اختر تكوين الفرن وفقًا للتطبيق
لا يوجد نوع فرن واحد مناسب لكل عملية بتروكيماوية.
تتضمن التكوينات الشائعة ما يلي:
فرن أسطواني عمودي
يتميز التصميم الأسطواني العمودي ببصمة مدمجة نسبيًا ويمكن أن يكون مناسبًا للعديد من تطبيقات تسخين العمليات.
يمكن أن تكون جذابة حيث:
مساحة الأرض محدودة
واجب العملية مناسب
يفضل الترتيب المدمج
كابينة-النوع فرن
توفر أفران المقصورة غرفة مشعة مستطيلة أكبر ويمكن أن توفر مرونة أكبر في ترتيب أنابيب المعالجة والموقد.
يمكن اعتبارهم لواجبات عملية أكبر أو أكثر تعقيدًا.
المربع-اكتب فرن
توفر الأفران الصندوقية- مرونة أكبر لأسطح التسخين الكبيرة وترتيبات الأنابيب المعقدة.
يجب أن يأخذ الاختيار في الاعتبار:
واجب الحرارة + ظروف العملية + تخطيط الأنبوب + ترتيب الموقد + مساحة الأرض + الوصول إلى الصيانة
عادةً ما يقدم موردو الصناعة تكوينات من النوع الأسطواني الرأسي والمقصورة والصندوقية-، مما يوضح أن هندسة الفرن ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتطبيق العملية المقصود.
كيفية اختيار مواد أنبوب الفرن
تعتبر أنابيب المعالجة أحد أهم مكونات فرن البتروكيماويات.
يجب عليهم الصمود:
ارتفاع درجة الحرارة
الضغط الداخلي
ركوب الدراجات الحرارية
تآكل
التعرض للهيدروجين
فحم الكوك
إجهاد ميكانيكي-طويل الأمد
اعتمادًا على العملية، قد تشمل مواد الأنبوب ما يلي:
الصلب الكربوني
فولاذ منخفض-سبائك الصلب
الفولاذ المقاوم للصدأ
سبائك فولاذية عالية-
سبائك مقاومة للحرارة-.
بالنسبة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة-، يجب أن يعتمد اختيار المواد على بيئة العملية الفعلية ودرجة الحرارة المتوقعة للأنبوب المعدني.
إن مادة الأنبوب الأرخص ليست بالضرورة أرخص على مدى العمر التشغيلي الكامل للفرن.
يؤثر اختيار الموقد بشكل مباشر على أداء الفرن
الموقد مسؤول عن تحويل الوقود إلى حرارة يمكن التحكم فيها.
يجب أن يوفر الموقد المناسب:
احتراق مستقر
شكل اللهب المناسب
خلط جيد للوقود-والهواء
إطلاق حرارة موحد
انخفاض خطر اصطدام اللهب
أداء الانبعاثات المطلوبة
يجب أيضًا مراعاة تكوين الوقود.
قد يستخدم مصنع البتروكيماويات:
الغاز الطبيعي
مصفاة وقود الغاز
قم بإيقاف تشغيل-الغاز
زيت الوقود
أنظمة وقود-مزدوجة
يمكن لتركيبات الوقود المختلفة أن تغير قيمة التسخين وخصائص اللهب ومتطلبات الاحتراق.
لذلك، يجب أن يعتمد اختيار الموقد على مواصفات الوقود الفعلية بدلاً من مجرد اختيار الموقد حسب اسم الوقود.
كيف يؤثر هواء الاحتراق على كفاءة الفرن؟
يتطلب الاحتراق كمية كافية من الأكسجين، ولكن الهواء الزائد يزيد من فقدان الحرارة.
يجب تسخين الهواء الإضافي ويخرج في النهاية من خلال المكدس.
وبالتالي فإن الكثير من الهواء الزائد يمكن أن يزيد من استهلاك الوقود.
القليل من الهواء يمكن أن يؤدي إلى:
الاحتراق غير الكامل
زيادة ثاني أكسيد الكربون
عدم استقرار اللهب
سخام
ظروف الاحتراق غير الآمنة
يجب أن يحافظ نظام التحكم في الفرن على علاقة مناسبة بين الهواء-والوقود-عبر نطاق التشغيل.
ولهذا السبب يجب تصميم الشعلة، والتحكم في هواء الاحتراق-، والتحكم في تيار الهواء، والأجهزة كنظام واحد.
مشروع طبيعي، مشروع قسري أو مشروع متوازن؟
يتحكم مشروع الفرن في حركة هواء الاحتراق وغاز المداخن.
مشروع طبيعي
يستخدم تأثير المكدس الناتج عن اختلاف الكثافة بين غاز المداخن الساخن والهواء المحيط.
يمكن أن تشمل المزايا ما يلي:
تكوين بسيط
انخفاض الطلب على الطاقة المساعدة
مكونات دوارة أقل
مشروع القسري
تقوم المروحة بتزويد الفرن بهواء الاحتراق.
وهذا يوفر تحكمًا أكبر في تدفق هواء الاحتراق-.
المسودة المستحثة
تقوم المروحة بإزالة غاز المداخن وتحافظ على ضغط الفرن المطلوب.
مشروع متوازن
تعمل مراوح السحب القسرية-والمسودة المستحثة- معًا.
يعتمد الترتيب المناسب على حجم الفرن والوقود ومتطلبات التحكم وظروف الموقع ومواصفات المشروع. يحدد الدليل العام لكفاءة الطاقة- جميع الأساليب الأربعة كتكوينات مسودة الفرن الشائعة.
كيفية تقليل فحم الكوك في أفران البتروكيماويات
يمكن أن يصبح فحم الكوك مشكلة تشغيلية خطيرة عند تسخين تيارات الهيدروكربون.
بمجرد أن يتراكم فحم الكوك داخل أنابيب المعالجة، يصبح نقل الحرارة أقل فعالية.
هذا يمكن أن ينتج دورة:
طبقة فحم الكوك ← مقاومة حرارية أعلى ← درجة حرارة أنبوب أعلى ← تكوين أسرع لفحم الكوك
تشمل العواقب المحتملة ما يلي:
زيادة هبوط الضغط
ارتفاع استهلاك الوقود
انخفاض قدرة التدفئة
طول تشغيل أقصر
مزيد من التزيين المتكرر
تلف الأنبوب
يبدأ التحكم في فحم الكوك بتصميم الفرن الأصلي.
تشمل العوامل المهمة ما يلي:
درجة حرارة الجلد الأنبوبية
تجنب ارتفاع درجة الحرارة غير الضرورية لأنبوب العملية.
التدفق الحراري
السيطرة على شدة الحرارة المحلية.
سرعة العملية
الحفاظ على نظام التدفق المناسب.
وقت الإقامة
تجنب تعريض فحم الكوك-الذي يتكون منه العلف لفترة طويلة دون داع لدرجات حرارة عالية.
هندسة الأنبوب
يؤثر قطر الأنبوب وطوله وترتيب تمريره على كل من نقل الحرارة وانخفاض الضغط.
وينبغي النظر في انخفاض الضغط مع نقل الحرارة
زيادة سرعة العملية يمكن أن تحسن نقل الحرارة.
ولكن يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة انخفاض الضغط.
يعتمد انخفاض الضغط على:
قطر الأنبوب
طول الأنبوب
عدد التمريرات
سرعة التدفق
لزوجة السوائل
كثافة السوائل
درجة حرارة
لذلك، تصميم الفرن ينطوي على التوازن:
نقل أفضل للحرارة ↔ انخفاض مقبول في الضغط
قد لا يكون الفرن الذي يوفر نقلًا ممتازًا للحرارة ولكنه يؤدي إلى فقدان مفرط للضغط هو الحل المناسب للعملية بأكملها.
كفاءة الفرن: انظر إلى ما هو أبعد من استهلاك الوقود
تتأثر كفاءة الفرن بعدة مصادر لفقد الحرارة.
تشمل الخسائر النموذجية ما يلي:
كومة الغاز
هواء الاحتراق الزائد
إشعاع
تسرب الهواء
الاحتراق غير الكامل
قد تشمل تدابير التحسين ما يلي:
تحسين تشغيل الموقد
السيطرة على الهواء الزائد
تحسين استعادة الحرارة بالحمل الحراري
تقليل تسرب الهواء
الحفاظ على نظافة أسطح نقل الحرارة-.
استخدام التسخين المسبق لهواء الاحتراق-حيثما كان ذلك مناسبًا
بالنسبة للفرن الذي يعمل بشكل مستمر، حتى التحسن الطفيف في كفاءة استهلاك الوقود يمكن أن يصبح مهمًا على مدار عام كامل من التشغيل.
لماذا يهم درجة حرارة المكدس
تعني درجة حرارة المكدس المرتفعة عمومًا أن المزيد من الحرارة تخرج من الفرن مع غاز المداخن.
قد يشير هذا إلى:
عدم كفاية استرداد الحرارة بالحمل الحراري
هواء الاحتراق الزائد
أسطح الحمل الحراري الملوثة
تسرب الهواء
ومع ذلك، خفض درجة حرارة المكدس إلى أجل غير مسمى ليس الهدف الصحيح.
يمكن أن يؤدي استرداد الحرارة بشكل كبير جدًا إلى حدوث مشكلات أخرى، بما في ذلك مخاطر التآكل المرتبطة بانخفاض درجات حرارة غاز المداخن-.
يتمثل الأسلوب الصحيح في تحديد نطاق التشغيل المناسب استنادًا إلى تصميم الوقود وغاز المداخن والمواد واسترداد الحرارة-.
ينبغي تصميم السلامة في الفرن
تجمع أفران البتروكيماويات بين:
الوقود + الهواء + درجة الحرارة المرتفعة + سوائل العمليات القابلة للاشتعال
ولذلك، لا يمكن التعامل مع السلامة كإضافة اختيارية-.
اعتمادًا على المشروع، قد يتطلب الفرن ما يلي:
نظام إدارة الموقد
كشف اللهب
صمامات إغلاق الوقود
مراقبة ضغط الفرن
مراقبة الاحتراق-الهواء
تسلسل التطهير
الاغلاق في حالات الطوارئ
إنذارات بشأن ارتفاع درجة الحرارة-
حماية من ضغط الوقود-.
تشابكات السلامة
تشتمل معلومات التخطيط للمعايير الحالية لواجهة برمجة التطبيقات (API) على متطلبات مخصصة -لعناصر التحكم في السخان المشتعل، ووظائف الحماية، وتحليل غاز المداخن-والمزدوجات الحرارية الأنبوبية-، مما يعكس أهمية الأجهزة والحماية في أنظمة السخان-المشتعلة.
ما هي المعايير التي يجب أن يتبعها فرن البتروكيماويات؟
تعتمد المعايير المطبقة على الفرن والمشروع المحددين.
بالنسبة للعديد من مشاريع السخانات التي تعمل بمصافي التكرير والبتروكيماويات-، قد يشير الأساس الهندسي إلى:
API 560 – سخانات تعمل بالنار لخدمة المصافي العامة
API 535 – محارق السخانات العاملة بالنار في خدمات المصافي العامة
API 530 – حساب سمك أنبوب السخان-في مصافي البترول
API 556 - أجهزة القياس والتحكم ووظائف الحماية لسخانات الغاز-
متطلبات ASME المطبقة
متطلبات NFPA المعمول بها
مواصفات العملاء
اللوائح المحلية المتعلقة بالبيئة ومعدات الضغط-.
يسرد كتالوج API الحالي API 560 ومعايير السخان-ذات الصلة، بما في ذلك إصدار 2026 من API 560.
النقطة المهمة بالنسبة للمشترين هي أن الشركة المصنعة يجب أن تحدد بوضوح المعايير والإصدارات ومواصفات العميل المضمنة في التصميم المقترح.
كيفية اختيار الشركة المصنعة للفرن؟
عند البحث عن أفرن في صناعة البتروكيماويات, لا تقارن الموردين فقط بسعر المعدات.
النهج الأفضل هو تقييم خمسة مجالات.
هندسة العمليات
هل يمكن للشركة المصنعة أن تفهم:
تدفق العملية
واجب الحرارة
خصائص السوائل
درجة حرارة التشغيل
ضغط
مخاطر التلوث وفحم الكوك
التصميم الحراري
هل يمكن تقييم:
نقل الحرارة الإشعاعي
استرداد الحرارة بالحمل الحراري
تدفق الحرارة
درجة حرارة الجلد الأنبوبية
كفاءة الفرن
التصميم الميكانيكي
هل يستطيع التعامل مع:
أنابيب العملية
الرؤوس
يدعم الأنبوب
التمدد الحراري
هيكل الفرن
كومة
صهر
هندسة الاحتراق
هل يمكن أن توفر:
اختيار الموقد
نظام الوقود
نظام الاحتراق-الهواء
مشروع النظام
مراقبة اللهب
التحكم في الاحتراق
دعم المشروع
هل يمكن للمورد دعم:
الوثائق الهندسية
تصنيع
تقتيش
توصيل
تثبيت
التكليف
استكشاف الأخطاء وإصلاحها
تنسيق EPC
بالنسبة لمشروع البتروكيماويات، غالبًا ما تكون هذه القدرات أكثر أهمية من مجرد العثور على أقل عرض أسعار أولي.
الفرن في صناعة البتروكيماويات - Chunlei Chemical Machinery
توفر Chunlei Chemical Machinery حلول أفران مخصصة لتطبيقات العمليات البتروكيماوية والتكرير والكيميائية.
ولا يقتصر التركيز على تصنيع هيكل الفرن فحسب. تم تطوير المعدات وفقًا لظروف العملية الفعلية للعميل ومتطلبات التدفئة ومواصفات المشروع.
اعتمادًا على المشروع، يمكن أن يغطي النطاق الهندسي ما يلي:
واجب الحرارة العملية
تكوين الفرن
قسم مشع
قسم الحمل الحراري
ترتيب أنبوب العملية
مادة الأنبوب
نظام الموقد
ظروف الوقود
نظام الاحتراق-الهواء
مشروع النظام
صهر
كومة
الأجهزة
أنظمة السلامة والتحكم
بالنسبة للعملاء الذين يحتاجون إلى فرن واحد، يمكن لشركة Chunlei Chemical Machinery توفير هندسة وتصنيع المعدات المخصصة.
بالنسبة لمشاريع البتروكيماويات الكبيرة، يمكن أن تمتد الخدمة إلى ما هو أبعد من الفرن نفسه:
الهندسة ← تصنيع المعدات ← الفحص ← التسليم ← دعم التثبيت ← التشغيل ← خدمات EPC
وهذا مفيد بشكل خاص عندما يحتاج الفرن إلى التنسيق مع المفاعلات وأعمدة التقطير والمبادلات الحرارية والأنابيب ومعدات المعالجة الأخرى.
ما هي المعلومات التي يحتاجها مصنع الفرن؟
إذا كنت تقوم بإعداد طلب عرض الأسعار، فإن توفير المزيد من المعلومات العملية يؤدي عادةً إلى عرض فني أكثر أهمية.
معلومات العملية
سائل العملية
معدل التدفق
تعبير
درجة حرارة المدخل
درجة حرارة المخرج
ضغط التشغيل
ضغط التصميم
واجب الحرارة
جزء بخار
الميل للقاذورات
معلومات الوقود
نوع الوقود
تكوين الوقود
قيمة التدفئة
ضغط الوقود
درجة حرارة الوقود
متطلبات الوقود المزدوجة-.
معلومات الموقع
درجة الحرارة المحيطة
ارتفاع الموقع
المساحة المتوفرة
شروط المنفعة
متطلبات المكدس
متطلبات المشروع
المعايير المعمول بها
متطلبات الانبعاثات
متطلبات التفتيش
فلسفة التحكم
جدول التسليم
نطاق التثبيت
متطلبات التكليف
متطلبات EPC
إذا لم تكن بعض البيانات متوفرة، فلا تؤخر الاستفسار. أرسل معلومات العملية المتاحة أولاً ودع الفريق الهندسي يحدد المعلمات المفقودة.
مراقبة جودة الفرن: ما الذي يجب على المشترين التحقق منه؟
يجب التحكم في فرن البتروكيماويات بدءًا من المواد الخام وحتى الفحص النهائي.
التحقق من المواد
التأكد من درجات المواد وإمكانية تتبع المكونات المهمة.
فحص اللحام
مراجعة إجراءات اللحام ومؤهلات اللحام ومتطلبات الفحص المعمول بها.
التفتيش الأبعاد
يمكن أن تشمل الفحوصات المهمة ما يلي:
أبعاد الفرن
تحديد موضع الأنبوب
مواقع الموقد
محاذاة الرأس
اتجاه الفوهة
الأبعاد الهيكلية
NDT
حسب متطلبات المشروع:
ر.ت
يوتا
طن متري
حزب العمال
اختبار الضغط
يجب أن يخضع الضغط المطبق-الذي يحتوي على المكونات للاختبار المطلوب وفقًا لرمز تصميم المشروع.
التفتيش النهائي
يجب فحص الفرن المكتمل وفقًا للرسومات والمواصفات وخطط الفحص ومتطلبات العملاء المعتمدة قبل الشحن.
مشاكل الفرن الشائعة في مصانع البتروكيماويات
ارتفاع درجة حرارة الجلد الأنبوبية
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:
الإفراط في تدفق الحرارة المحلية
تدفق عملية سيئة
قاذورات
اصطدام اللهب
تعديل الموقد غير صحيح
الإفراط في فحم الكوك
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:
ارتفاع درجة حرارة جدار الأنبوب- بشكل مفرط
سرعة العملية منخفضة
تغذية الهيدروكربونات الثقيلة
وقت الإقامة المفرط
توزيع الحرارة بشكل غير لائق
ارتفاع درجة حرارة المكدس
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:
سوء استرداد الحرارة الحمل الحراري
الهواء الزائد الزائد
أسطح نقل الحرارة الملوثة-
تسرب الهواء
عدم استقرار اللهب
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:
الوقود-تقلب الضغط
يتغير تكوين الوقود
نسبة الهواء-إلى-الوقود غير صحيحة
تصميم الموقد غير مناسب
الضرر الحراري
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:
ركوب الدراجات الحرارية
ارتفاع درجة الحرارة الموضعية
تركيب ضعيف
الضرر الميكانيكي
الدرس المهم هو أن العديد من مشاكل الفرن لا تنتج عن مكون واحد فقط. يجب تقييم ظروف العملية والاحتراق ونقل الحرارة والتصميم الميكانيكي معًا.
قائمة مراجعة شراء الأفران لمشاريع البتروكيماويات
قبل اختيار المورد، تأكد مما يلي:
واجب الحرارة
معدل تدفق العملية
تكوين العملية
درجة حرارة المدخل
درجة حرارة المخرج
ضغط التشغيل
ضغط التصميم
نوع الوقود
تكوين الوقود
تكوين الفرن
قسم مشع
قسم الحمل الحراري
متطلبات التدفق الحراري-.
درجة حرارة الجلد الأنبوبية
مادة أنبوب العملية
تكوين الموقد
مشروع النظام
صهر
كومة
الأجهزة
نظام السلامة
متطلبات الانبعاثات
المعايير المعمول بها
متطلبات التفتيش
دعم التثبيت
دعم التكليف
نطاق EPC
الأفكار النهائية
لا ينبغي أبدًا اختزال اختيار الفرن في صناعة البتروكيماويات في مقارنة حجم الفرن وسعر الشراء.
السؤال الأفضل هو:
هل يمكن لهذا الفرن تقديم واجب العملية المطلوبة بشكل مستمر، بكفاءة وأمان في ظل ظروف التشغيل الفعلية للمصنع؟
وهذا يتطلب تقييماً كاملاً لما يلي:
تصميم العملية + التصميم الحراري + تصميم الأنبوب + الاحتراق + استعادة الحرارة + السلامة + التصنيع + الدعم الفني
يمكن أن يصبح الفرن الذي يلبي متطلبات درجة الحرارة ولكنه يتسبب في فحم الكوك المفرط أو استهلاك الوقود العالي أو تلف الأنبوب المبكر مشكلة باهظة الثمن بعد التشغيل.
ولهذا السبب، يجب على مشتري البتروكيماويات تقييم القدرة الهندسية للشركة المصنعة بعناية مثل تقييم المعدات نفسها.
يمكن لشركة Chunlei Chemical Machinery توفير حلول مخصصة لأفران البتروكيماويات، بدءًا من تصميم المعدات الفردية وتصنيعها وحتى دعم التركيب والتشغيل وخدمات مشروع EPC.
إذا كنت تخطط لإنشاء فرن بتروكيميائي جديد، أو مشروع بديل أو توسيع وحدة المعالجة-، فأرسل إلينا معلومات عن معدل تدفق العملية ودرجة حرارة المدخل/المخرج والضغط والواجب الحراري وسوائل المعالجة والوقود.
يمكن لـ Chunlei Chemical Machinery تقييم ظروف العملية الخاصة بك وتطوير حل الفرن وفقًا لمتطلبات مشروعك الفعلية.
