●反应再生系统
反应再生系统中,再生器的失效模式主要有衬里脱落或鼓包、料腿堵塞、翼阀堵塞、化学腐蚀、H2S腐蚀、人为因素等。
反应器主要有结焦、膨胀节裂开、喷嘴结焦等。
流程图中换热炉在天津的催化裂化车间,只是在开装置的时候才用到,平时在正常生产时,不会起用换热炉,所以不考虑他的危险度,而余热锅炉现不属于反应-再生系统的设备,所以暂不计算其危险度。
反应再生系统装置的FMECA的模型为:
1)反应器的FMECA,见表4.5。
2)再生器的FMECA,见表4.6。
3)沉降器的FMECA,见表4.7。
4)换热器的FMECA,见表4.8。
5)三旋的FMECA,见表4.9。
6)仪表的FMECA,见表4.10。
7)再生滑阀(待生塞阀)的FMECA,见表4.12。
8)增压机的FMECA,见表4.15。
9)泵的FMECA,见表4.16。
表4.5反应器的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
反应器
原
料
油
在
此
反
应
产
生
油
气
喷
嘴
结
焦
油气粘在器壁上
影响反应再生系统的压力平衡,影响反应的正常裂解,严重时会造成装置停工
催
化
剂
的
循
环
量
1改进预提升段设计和操作,实现
稀相输送,减少催化剂返混,使催化剂与原料充分混合。
2选择新型的雾化喷嘴,增加雾化
蒸汽,改进雾化效果。
3尽量提高进料段温度,使再生剂
与进料的混合温度高于进料的临界温度,严格控制原料中残碳和沥青质含量。
4选择合格的反应条件和温度。
5提高剂油比,使更多重质烃转
化,提高转化率,减少结焦。
6新鲜原料和回炼油分别进料,防
止回炼油中难裂解的重组分,减少催化剂的活性,降低生焦。
7开工过程中,或切断进料后,要
对称开启喷嘴防止进料偏流。
8在气压机能力有富余的装置,可
采用干气预提升技术,减少催化剂水热失活,以保持催化剂的活性和选择性,减少结焦。
膨胀节裂开
露点腐蚀
开裂
有液体漏出影响反应的正常进行
液体漏出
1更换材料,选超低碳不锈钢或双向不锈钢。
2制造成型后应进行稳定化热处理。
3保证反应温度在露点以上。
4避免液相设计时防止膨胀节受剪力。
表4.6再生器的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
再生器
催
化
剂
再
生
龟甲网脱落或鼓包
膨胀系数的不同
壁
温
升高
人
眼
观
察
1更换,采用新型的衬里。
2修补
料
腿
堵
塞
衬
里
脱
落
催化剂循环量减少
催化剂循环量变化
清理
翼
阀
堵
塞
催化剂沉积
催化剂循环量减少
催化剂循环量变化
清理
化学腐蚀
原料含氯化物
壁厚减薄
检测壁厚
1修复
2补焊
3换材料
H2S腐蚀
原料含硫
壁厚减薄
检测壁厚
1修复
2补焊
3更换材料
人
为
因
素
误
操
作
影
响
正
常
生
产
仪
表
等
异
常
1加强现场管理,严格执行工艺纪律和操作纪律,搞好平稳操作。
2加强职工的责任心不断提高职工素质
表4.7沉降器的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
沉降器
分离油气和催化剂
结
焦
油气粘在器壁上
油浆循环中断和进料中断
油浆的循环量和进料量
1增加防焦蒸汽量
2缩短催化剂和油气的分离时间,以及减少蒸汽在沉降器中的停留时间,减少二次反应。
3沉降器内反应采用快分加一级高效旋分器
4改进气提段设计,采用高效气提技术,降低待生催化剂含碳,提高剂油比,减少结焦。
5加强保温和平稳操作,减少热损和操作波动,减轻沉降器结焦。
表4.8换热器的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
换热器
加热原料油和回炼油
腐蚀
硫腐蚀
管
束
泄
露
人眼
观察
有液
体泄
漏
1堵塞有泄露的管
2如果换热器中的管束大部分都有泄露,则需整体更换换热器
磨损
原油含固体组分
表4.9三旋的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
三旋
分离催化剂和油气
露点腐蚀
器壁温度低于烟气露点
泄露
观察
1提高器壁温度
2更换材质
3三旋外包保温层
表4.10仪表的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
仪表
控
制
参
数
失灵
机械故障
制造问题
观察
1加强现场仪表的改造
2推广新近的控制技术
3开发应用和推广在线分析仪
表4.12滑阀(塞阀)的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
再生滑阀待生塞阀
调节流量
堵塞
催化剂堵
循环量波动
催化剂循环量
1清理
2更换
表4.15增压机的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
增压机
提供压动力
推力瓦有损坏
轴向力过大,润滑油泄漏
影响机组的平稳运行
声音异常
1增加叶轮气封齿数
2加大推力瓦面积
表4.16泵的FMECA分析表
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
泵
输
送
振动
不平衡
影响机组的平稳运行
声音异常
1对叶轮结构作必要的改动
2更换轴承
3撤压
●分馏系统
分馏系统的任务是把反应产物(油气混合物)进行分馏,并使各分馏产品合格。
分馏塔是分馏系统的主要设备。
是将反应器送来的油气混合物按沸点范围分割为富气、汽油、轻柴油、回炼油和油浆等馏分,分馏塔顶分出的粗汽油和气体都送至吸收稳定系统进一步处理。
分馏系统装置的FMECA的模型为:
1)油浆泵的FMECA,见表4.17。
2)分馏塔的FMECA,见表4.18。
3)其他泵设备的FMECA,见表4.19。
4)换热器的FMECA,见表4.20。
表4.17油浆泵的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
油浆泵
用于输送油浆
磨损
催化剂跑损或分馏塔结焦
循环量变化
催化剂循环量
1平稳操作,确保旋分分离效果降低油气中催化剂浓度。
2及时更换油浆泵
3调整催化剂的循环量。
密封问题
轴承问题
振动
观察振幅
1找正
2调整负荷
对中问题
制造问题
振动
观察
找正
表4.18分馏塔的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
分馏塔
分馏油气得富气、汽油、轻柴油、回炼油和油浆等馏分
塔
底
结
焦
原料变重
油浆循环量下降,分馏塔底热量取不出、分馏塔汽液相超温结焦严重,恶性循环
非计划停车
油浆循环量
1严格控制操作工艺,分馏塔底不超温(控制在350℃),塔底液面不超高,减少停留时间。
油浆固含量不超标,增加搅拌蒸汽,以防死区结焦。
2加强平稳操作,避免切断进料事故的发生
3视原料性质调节反应深度,根据油浆密度决定外甩油浆的多少,降低油浆系统的结焦。
4分馏塔底及滤焦器加高,油浆泵前加过滤器定期清焦,防止油浆泵磨损和阻塞。
5使用阻垢剂。
腐
蚀
原料含硫
壁
厚
减
薄
测量壁厚
1修复
2补焊
3换材料
表4.19其他泵设备的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
其他泵设备
输送动力
机械故障
使用不当或操作不平稳
循环中断
分馏产品的循环量
1注意操作的平稳运行,
2检测泵的安全运转
表4.20换热器的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
换热器
加热原料油和回炼油
腐蚀
硫腐蚀
管束泄露
人眼观察,有液体泄漏
1堵塞有泄露的管
2如果换热器中的管束大部分都有泄露,则需整体更换换热器
磨损
原油含固体组分
●吸收稳定系统
吸收稳定系统的主要任务是把分馏系统分出来的压缩富气和粗汽油,进一步分离为质量合格的干气,液化气和稳定汽油。
由于吸收稳定系统设备简单,基本上分为塔容器设备、泵设备和气压机。
FMECA分析为:
1)塔容器设备(包括换热器设备)的FMECA,见表4.21。
2)泵设备的FMECA,见表4.22。
3)气压机的FMECA,见表4.23。
表4.21塔容器设备(包括换热器设备)的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
塔容器设备
吸收稳定系统的主要静设备
腐蚀
含硫
影响产品质量
测厚
1修复
2补焊
3换材料
表4.22泵设备的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
泵设备
输送动力
源
机械故障
使用不当或操作不平稳
循环中断
分馏产品的循环量
1注意操作的平稳运行,
2检测泵的安全运转
表4.23气压机的FMECA
设备
功
能
失
效
模
式
失
效
原
因
失
效
效
应
失
效
检
测
可选择的预防措施
危
害
度
S
发
生
概
率
O
查
明
难
度
D
危险顺序数
气压机
压缩富气
机械故障
制造问题或操作不平稳
循环量变化
富气循环量
1注意操作的平稳运行,
2检测气压机是否安全运转
计算D的值
建立因素集――建立其模糊评估的因素集为A={a1,a2,a3,a4}。
式中:
a1为检测仪器的灵敏度。
灵敏度高取小值,反之,取大值;
a2为失效检测位置是否易于检测。
位置易于检测取小值,反之取大值;
a3为环境影响的大小(如高温、高压)。
检测环境好取小值,反之,取大值;
a4为检测者对检测结果的分析。
检测结果易于分析取小值,反之,取大值。
给出因素表――
表3.2因素表
Tab.3.2Factortable
因素a
检测仪器的灵敏度a1
失效检测位置是否易于检测a2
检测环境影响的大小a3
检测者对检测结果的分析a4
因素水平集元素
高
较高
一般
较低
低
容易
较容易
一般
较难
难
无影响
轻度影响
一般影响
较大影响
极大影响
高
较高
一般
较低
低
水平值
1
3
5
7
9
1
3
5
7
9
1
3
5
7
9
1
3
5
7
9
各截集水平下的隶属度
.7
.5
.3
.1
0
.7
.5
.3
.1
0
.7
.5
.3
.1
0
.7
.5
.3
.1
0
.9
.7
.5
.3
.1
.9
.7
.5
.3
.1
.9
.7
.5
.3
.1
.9
.7
.5
.3
.1
1.
.9
.7
.5
.3
1.
.9
.7
.5
.3
1.
.9
.7
.5
.3
1.
.9
.7
.5
.3
.9
1.
.9
.7
.5
.9
1.
.9
.7
.5
.9
1.
.9
.7
.5
.9
1.
.9
.7
.5
.7
.9
1.
.9
.7
.7
.9
1.
.9
.7
.7
.9
1.
.9
.7
.7
.9
1.
.9
.7
.5
.7
.9
1.
.9
.5
.7
.9
1.
.9
.5
.7
.9
1.
.9
.5
.7
.9
1.
.9
.3
.5
.7
.9
1.
.3
.5
.7
.9
1.
.3
.5
.7
.9
1.
.3
.5
.7
.9
1.
.1
.3
.5
.7
.9
.1
.3
.5
.7
.9
.1
.3
.5
.7
.9
.1
.3
.5
.7
.9
0
.1
.3
.5
.7
0
.1
.3
.5
.7
0
.1
.3
.5
.7
0
.1
.3
.5
.7
0
0
.1
.3
.5
0
0
.1
.3
.5
0
0
.1
.3
.5
0
0
.1
.3
.5
给出因素水平评估矩阵――
R1L=R2L=R3L=R4L=
输入因素水平权重集――经过现场调研,根据现场经验及专家评分给出。
因素a
检测仪器的灵敏度a1
失效检测位置是否易于检测a2
检测环境影响的大小a3
检测者对检测结果的分析a4
因素水平集元素
高
较高
一般
较低
低
容易
较容易
一般
较难
难
无影响
轻度影响
一般影响
较大影响
极大影响
高
较高
一般
较低
低
打分值
其中a1、a2、a3所包含各项总和分别为1。
如:
根据烟机冲蚀失效模式在查明时检测仪器的灵敏度较高(应用在线分析仪表监测烟气中催化剂的含量)、失效检测位置较难(机械内部)、失效检测环境影响较大(高温下)、以及检测者的分析水平中等等因素影响大小,确定ALi分别为
AL1={0.1,0.3,0.6,0.0,0.0},AL2={0.0,0.1,0.4,0.4,0.1},AL3={0.0,0.1,0.2,0.4,0.3},AL4={0.1,0.3,0.5,0.1,0.0}。
因素综合评估矩阵――计算过程为B1L=AL1•R1L、BL2=AL2•R2L、B3L=AL3•R3L、B4L=AL4•R4L。
B1L
一级模糊综合评估矩阵――RL=B2L
B3L
B4L
因素权重集――AL可试具体情况给定,可给定为AL={0.3,0.2,0.2,0.3}。
二级模糊综合评估矩阵――BL=AL•RL
归一化二级模糊综合评估矩阵――将BL进行归一化处理得到Bv。
备择集――备择集是由各种可能的评估的结果构成的集合。
取备择集V,V={v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9,v10},给出每个元素相应的备择值为1-10。
给出失效查明难度权重集――取备择集中的备择值为失效查明难度的权重系数,构成失效查明难度权重集Q=[12345678910]T
输