摘要：联合站外输油加热炉的作用是保证原油外输温度达到标准，保证原油外输安全。本站原油外输加热炉是间接加热的水套炉，对水套炉加水工艺进行改造，把水套炉由开口式流程改造成密闭式流程。确保提高加热炉炉效，减少能量损耗，降低工人劳动强度，保证原油外输安全稳定运行。
引言：在大庆油田建设开发过程中，原油从地下开采到地上，开采出的含水油经井口——计量间——转油站——联合站。一整套工艺流程后，彻底将原油中的杂质和多余的水分从原油中脱出，最后使含水油转变成净化油。达到国家规定的标准。净化油经过加热炉加热到一定温度后外输至成品油库。由此可见净化油的外输与水套炉加热设备密切相关。一台热效率高的水套炉对净化油的外输起着至关重要的作用。
一、问题的提出及改造的目的
我所在的生产岗位是联合站的脱水岗，属于二段生产工艺流程，每天承载着全矿净化油加热外输的工作任务。
本岗位生产中存在的问题有：2、1水套加热炉为常压开口运行容器，水量消耗大
本岗位设有两台火筒式间接加热水套炉，是本站外输至联合站净化油的加热设备。炉内下部设有火管，烟管，上部设有进油，出油加热盘管管线。水套炉内装有二分之一至三分之二的传热介质水。水套炉工作时，天然气燃烧产生的热量经炉膛、烟管加热后，传递给炉内的介质水，热水再把热量间接传递给加热盘管内的净化油。通过换热方式来提高净化油外输温度。要确保净化油外输温度稳定，外输油管线通畅、不结蜡，就必须保证水套炉出口加热到一定的外输温度。由于本站到联合站外输净化油管线距离比较长，管线温度下降快，起点温度和终点温度相差30多度。联合站终点温度要求在40℃-45℃之间。本站出口温度就要达到70℃以上，我们水套炉出口温度夏季设定在70℃-75℃之间，冬季设定在80℃-85℃之间。以前本岗位2台水套炉一直处于常压开口式运行，由于不是密闭容器，容器内的介质水加热后经容器上部的开口处蒸发掉大部分水蒸气，就会加快介质水减少的速度，员工就需要增加加水次数，冬季平均4-6天加水一次，加水时间大约在8个小时，每次加水20方左右。水量消耗大。
水套加热炉为常压开口运行容器，燃料消耗大
由于不是密闭容器，容器内的介质水加热后变成蒸汽蒸发掉，就会加快介质水减少的速度。由于加入的是冷水，温度在10℃左右，冷水加热需要消耗很多燃料，造成不必要的经济浪费。并且水在蒸发时也会耗费大量的热量，温度上升慢，造成燃料上的巨大浪费。
频繁加水造成温度波动大
夏季平均6-7天加水一次，进入冬季平均4-5天加水一次。加水次数的频繁，给提高水套炉出口温度带来很大的困难。由于温差变化大，温度波动大。造成外输油管线结蜡严重，外输净化油回压升高。正常外输阻力增大。2012年以前，每年冬季矿里都要对外输原油管线进行清蜡、解堵，消耗人力、物力、财力。
频繁加水增加了员工的劳动强度，带来安全隐患
加水次数多，加水时间长，给员工增加了相当大的劳动强度。加水时由于排气管线出口一直落到容器下部离场地30cm处，如果检查不及时，冬季水加满后溢流到场地结冰，不但给生产管理和环保管理带来很大的不便。还会使员工摔倒，造成伤害。
结合这种现状，提出建议，小队进行申请汇报。对水套炉从常压开口工艺，改造成密闭加热输油工艺。这样就可大大降低燃料损耗，减少员工的劳动强度。
二、改造措施及效果分析
改造前工艺流程：我站改造前两台火筒式间接加热水套炉的顶部，在烟箱的对面各安装两个2寸的法兰短接，短接上各装一个DN50阀门，一个为排气阀门，另一个为加水阀门。排气阀门的上部用法兰盲死，在法兰中间处焊接一根一寸半管连接弯头，与一寸半长钢管连接，直通到与地面分离30cm处。水套炉内的水加热后转变成的水蒸气或加水过多时，多余的水分就会从排气阀排出。见图1。
加水的阀门顶部，处于常压开口状态。在两台水套炉中间地面处装有一个上水管线，与来水管线连接。在上水管线的上部焊接了一根带内螺纹的4分低压阀门。改造前每到加水时，就需准备一根胶皮管，胶皮管的一头用4分带外螺纹的短接相连，与低压阀门连接后，另一侧直接加入水套炉顶部的加水阀内。
图1
改造的主要内容：改造的主要内容有两处：一处是排气管改造，一处是加水管改造。
我们将两台水套炉上部单独排放的的排气阀更换成新的2寸阀门，阀门顶部用盲板焊死，盲板顶部焊接成5cm高的直管。用一根二寸的不锈钢管焊接在两个排气阀直管上，连成一条排气管线直通到站外。这样水加热后转变成的水蒸气，或加水过多时，多余的水分就会直接从排气管排到站外。
将两台水套炉的加水阀拆下，法兰短接的顶部用盲板焊死，由开口变成密闭，从短接一侧中间处开口，焊接4分短接后安装上三通，三通上部安装0～0.6MP的压力表（来监测水套炉加水后的压力），在三通中间处安装一个4分阀门，用于加水。
改造效果分析
两台水套炉由开口流程，改进密闭工艺流程后，使用效果显著提高。给水套炉加水次数由原来的冬季平均4-6天加一次水，延长到现在半年加一次水。燃料消耗也明显下降，平均每天节约天然气250-300m3。
加水时把水套炉上部的排气阀门打开，使水套炉内的水蒸气和加满后多余的水分直接排放到站外，然后把排气阀门关死。水套炉加水后温度降低，需重新燃烧燃料给水加温，加温到设定温度后，由于水的沸腾，水转变成的水蒸气使水套炉内部的压力升高。当炉内压力接近到0.35MPa时，需重新打开排气阀进行排气和排除沸腾的水分泄压，保证水套炉内有一定空间，防止水加热后膨胀使容器憋压。
三、经济效益分析：两台水套炉从常压开口流程改造成密闭工艺流程后，无论是从节能降耗，保证净化油平稳外输上，还是减轻员工劳动强度上，效果都取得了显著的提高。
节约了大量的水资源：改造前平均每月加7-8次水，每次加水约20m3左右，每月加水160 m3，改造后全年节约水接近2000 m3。 节约了天然气能源：改造前加热炉每天的天燃气用量在4500 m3左右，改造后平均每天节约天然气250-300 m3之间，每年节约天然气约10×104m3 。
加热炉运行平稳炉效提高：由于加水次数明显减少，大大提高了加热炉的效率达到80％左右，并且降低了燃烧器零部件的损耗。改成密闭后，水套炉内热损极小，保证了一定的外输温度，同时也保证了长距离的外输管线不易结蜡，故此也保证了净化油的平稳外输。员工劳动强度大大降低：由于加水次数减少，员工劳动强度大大降低，给员工节省了劳动时间，减少了思想负担，消除了安全隐患。通过这次改造，还带动了本岗位工人认识到革新给生产带来的便利。他（她）们也注意发现、研究岗位存在的设备问题，共同来解决生产问题。
经济效益明显：改造后每年节约水接近2000 m3，每吨水按3元计算，全年节约2000×3=6000元。改造后加热炉每天节约天然气250～300 m3，每年节约天然气约10×104m3 ，天然气每立方按2元计算，全年节约20万元。获得直接经济效益：节约水和天然气共创效20.6万元/年。
获得间接经济效益：水套炉热量内损极小，炉效达到80％左右，保证了一定的外输温度，同时保证了长距离的外输管线不易结蜡，故此保证了净化油的平稳外输，间接创效是巨大的。
结论：外输水套炉加水密闭工艺改造提高了加热炉的效率，保证了原油外输温度稳定，确保了原油生产安全运行。
外输水套炉加水密闭工艺改造节约了水资源和天然气能源。经济效益明显。外输水套炉加水密闭工艺改造适应同类加热装置的改造，有一定的推广价值。
作者简介：
邱美红，大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿葡二联合战站，集输高级技师，专长集输理论与实训相结合培训。
李金艳，大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿八队，集输专业油田公司技能专家，专长机泵维修维护、集输理论与实训相结合培训。
赵艳敏，大庆油田有限责任公司第三采油厂五矿北三联，注水泵工技师，专长机泵维修维护、注水泵理论与实训相结合培训。
论文作者:邱美红1,李金艳2,赵艳敏3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
标签：加水论文; 温度论文; 加热炉论文; 阀门论文; 原油论文; 管线论文; 劳动强度论文; 《基层建设》2019年第9期论文;