新建裂解爐采用雙爐膛（雙輻射段）單對流段結構，全底部供熱,，燒焦氣返回爐膛的設計,。爐運行42 d后,，經在線燒焦合格后，沒有降溫，繼續(xù)投用,；再次運行54 d后,，停爐燒焦合格后，降至常溫,，打開爐門進爐膛檢查襯里時,，發(fā)現(xiàn)爐側墻下部襯里的部分耐火磚變成淺紫紅色，變色部分表層出現(xiàn)明顯的龜裂和脫落,。

裂解爐膛側墻自爐膛底部以上約5 m的襯里采用復合磚襯里結構,，向火面為28級莫來石輕質隔熱耐火磚，直接接觸到爐膛的火焰,，最高使用溫度1540℃,，爐膛側墻上部及爐頂襯里為復合陶瓷纖維模塊襯里結構。裂解爐膛內部正常工作溫度最高1200℃

1：采樣分析

取樣剝落的耐火磚,，送往第三方檢測機構進行成分的全組分分析,，分析結果對比見表1，從表1可見:裂解爐襯里用隔熱耐火磚主要由三氧化二鋁AL2O3（約67%）和二氧化硅SiO2（約30%）組成,。從分析結果可以看出,，剝落耐火磚與正常耐火磚的化學成分有較大差異,主要是:三氧化鋁含量從67%下降到58%，氧化鈉Na2O含量達到了7.36%,相比正常耐火磚中0.16%的含量大幅增加,，顯然這一部分Na2O是在使用過程中帶入的,。對耐火磚來說Na2O的危害較大，因為其在高溫條件下會形成玻璃相,，且在富鈉區(qū)域產生化學反應生成鋁酸鹽等堿性化合物,從而導致輕質磚出現(xiàn)熔損,，并產生開裂、剝落現(xiàn)象,。

2原因分析

2.1氧化鈉Na2O的來源分析

找到氧化鈉的來源,，需對進入爐膛的介質進行分析:爐膛內正常工作時，是燃料氣和空氣混合物的燃燒,，燃料氣大部分是裂解裝置深冷分離出來的甲烷,，一部分是外補的燃料氣,主要成分也是甲烷，燃料氣中沒有含有鈉的成分,，裂解爐除了正常的工況外,，還有兩種工況:一種是爐管燒焦；另一種是裂解爐熱備,。這兩種工況都是爐管內的氣體通過返爐膛燒焦線進入爐膛,，在燒焦過程中，為控制爐管溫度,，避免超溫損壞爐管,，要連續(xù)向爐管中注入稀釋蒸汽,，這些稀釋蒸汽與燒焦氣全部返回到爐膛，燒焦氣再次燃燒,而這些燒焦氣與稀釋蒸汽將與爐膛內的襯里充分接觸,。燒焦氣大部分為空氣和二氧化碳,小部分一氧化碳,，并不存在氧化鈉。

稀釋蒸汽是否含有氧化鈉,，要從稀釋蒸汽的流程進行追溯:裂解爐正常運行,、設備及燒焦工況爐管內都要注入大量稀釋蒸汽。裂解爐正常運行過程中,為減緩爐管結焦,延長裂解爐運行周期,，需連續(xù)注入少量二甲基二硫(C2HS2),。二甲基二硫在高溫下會生成硫化氫,而裂解爐管內壁的積碳與蒸汽反應會生成二氧化碳，這兩種氣體溶解到循環(huán)使用的急冷水中,，長期積累會造成急冷水的pH值大幅下降,，酸性物質的增加大幅增強了對下游設備、塔盤,、管線等的腐蝕性。為避免發(fā)生腐蝕,在工藝流程上設置了連續(xù)注堿點,，并根據在線檢測急冷水pH值的變化調整注入量,，急冷水的pH值一般控制在6.5〜7.5,工藝水的pH值在7.5 -8.5,設計時采用一定濃度的氫氧化鈉溶液作為急冷水和工藝水的中和劑。因此,，中和劑含有的氫氧化鈉會隨之帶到稀釋蒸汽中,。在燒焦和熱備過程中，返回爐膛的稀釋蒸中有的氧化分為氧化水,2NaOH→Na2O+H2O部分氧化鈉有可能滲透到襯里,致使在耐火磚熱面產生富鈉區(qū)域,。

2.2耐火磚開裂和剝落的原因分析

在裂解爐正常運行期間,，燒焦流程的管道處于冷態(tài)，如切換裂解氣大閥的防焦蒸汽有可能滲入到燒焦管道內,在燒焦管道內會產生冷凝水(實際操作中證明了這點:在爐正常運行期間,，打開燒焦管道底部的導淋閥,，常有水排出)。當從正常生產工況切換至燒焦工況的瞬間,，高溫的燒焦氣與稀釋蒸汽一并進入燒焦管道(無輔助的預熱管道）這部分冷凝水未完全汽化便隨燒焦氣進入高溫的爐膛,，直接噴灑到高溫的耐火磚表面,導致耐火磚淬火開裂，稀釋蒸汽中夾帶的NaOH也滲入了裂縫中,，在后續(xù)的高溫下分解成Na2O,。和水蒸氣,在耐火磚熱面形成富鈉區(qū)域，產生化學反應生成鋁酸鹽等堿性化合物,，從而降低裂縫周邊耐火磚的熔點溫度,在高溫下熔化剝離,。

2.3耐火磚表面呈現(xiàn)紫紅原因分析

此裂解裝置為剛投用的新建裝置，返爐膛燒焦線管道材質為普通碳鋼,，由于建設期長時間的停放,，管內壁積有大量的鐵銹,在投產前雖經過了吹掃,，但由于切換大閥的防焦蒸汽進入可造成此管道長期存在冷凝水，可能又產生了新的鐵銹,其組分主要為三氧化二鐵水合物Fe2O3 • HO和少量的氧化錳,，在燒焦氣返爐膛過程中噴曬到襯里的耐火磚上,，在耐火磚的表層顯現(xiàn)出紫紅色。由表1得知：隔熱耐火磚剝落層含有0.91%的Fe2O3以及0.1%的MnO,而正常的隔熱耐火磚中Fe2O3含量為0.69%,MnO含量為0,而這兩種組分在特定的情況下均會表現(xiàn)出紫紅色,。