بررسی فرایندی علل شکست پیگ تیل های خروجی ریفرمر اولیه در واحد آمونیاک 2 مجتمع پتروشیمی شیراز

ریفرمر در واحدهای متانول و هیدروژن و نیز ریفرمر اولیه در واحدهای آمونیاک بمثابه قلب واحد، بعنوان بحرانی ترین و گرانترین دستگاه فرایندی محسوب می شود. این راکتور متشکل از لوله های حاوی کاتالیست نیکل آلومینا، مشعل ها، ریفرکتوری ها و پیگ تیل های ورودی و خروجی است، که همگی تشکیل یک کوره می دهند. پیگ تیل نازلی است که هدر تغدیه بالادست را به تیوب و تیوب را با هدر( جمع کننده) پایین دست (ترانسفر لاین) را بهم مرتبط می کند که به ترتیب پیگ تیل ورودی و خروجی نامیده می شوند. بهمان اندازه که بازرسی تیوب ها و کاتالیست در عملکرد مطمئن ریفرمرها نقش دارند بازرسی ازپیگ تیل ها نیز در عملیات ایمن ریفرمرها نقش خواهند داشت. طول عمر مفید پیگ تیل ها یکصد هزارساعت پیش بینی می شود. علیرغم بهبود هایی که در متالورژی و ساخت تیوب های ریفرمر تا اکنون صورت گرفته است، کماکان پیگ تیل ها بعنوان نقطه ضعفی در این راکتورها بشمار می روند، بطوریکه قبل از تیوب و یا هدرها دچار شکست می شوند و باید تعویض شوند. در واحد آمونیاک 2 شیراز از سال 1386 تا 1393، شکست 12پیگ تیل خروجی ریفرمر حادث شده است که بررسی های جامع از دید فرایندی و متالوژیکی برروی پیگ تیل های شکسته شده انجام گرفت. ارزیابی متالوژیکی نشان داد که پدیده خزش creep damage علت اصلی شکست پیگ تیل های ناشی از افزایش درجه حرارت بوده است که بررسی فرایندی متغیرهای تاثیر گذار در عملکرد ریفرمر شامل کاتالیست، ترکیب گاز فرایند، توزیع جریان گازفرایندی در تیوب ها، توزیع فلوی گاز دود، دمای گاز فرایندی و گاز دود، مشعلها و شرایط احتراق، شرایط غیرعادی مانند راه اندازی ها و یا از سرویس خارج شدن ها ریفرمر نشان داد که افزایش درجه حرارت گاز فرایند و درنتیجه افزایش دمای پیگ تیل ها به بیشتر از مقدار طراحی سبب بروز پدیده خزش و شکست پیگ تیلها شده است. بنابراین نتایج بررسی متغیرهای فرایندی تیوب هایی که پیگ تیل آنها دچار شکست شده اند، نشان داد که بالا بودن درجه حرارت عملیاتی و کاهش قطر مهم ترین عامل تاثیر گذاردر بروز رفتارساختار متالوژیکی و دانه بندی پیگ تیل ها شده است و موجب گردیده تا این پیگ تیل ها با کارکرد 5.8-7 سال وقبل از سپری شدن دوره کارکرد متعارف آن ها دچار شکست شوند. بنابراین با بهبود شرایط دمایی گاز دود، تنظیم سوخت و مشعلها و دیگر تنظیمات لازم برروی متغیرهای فرایندی عملیات ریفرمینگ فاصله زمانی شکست ها کاهش یافت. دراین مقاله تحقیقی به جزئیات بیشتری در خصوص موضوع پرداخته شده است .