炼油厂在控制管道与设备损坏的同时，通过突破生产极限提高盈利能力

客户

由综合性大型石油和天然气生产商经营的欧洲炼油厂。

应用

容易出现磨损加剧甚至灾难性故障的炼油厂管道与设备。

挑战

炼油厂想要提高盈利能力，可以尝试降低生产成本，也可以在有足够市场需求的前提下提高产量。 推进增产可能需要通过资本项目来消除瓶颈，但要确定产量能够提高多少，通常要从循序渐进的增产开始，直到出现瓶颈。 企业管理层要求该炼油厂在不进行任何重大资本改造的情况下将产量提高 30%。

面对此类挑战，一种方法是简单地提高泵的转速、增大阀门的开度，并突破正常生产极限，从而提高产量。 当然，这会因为设备性质的不同而产生显著不同的影响，但通常包括以下一些常见影响：

• 加热级需要以更高的温度运行，以加快热量传递
• 通过管道和阀门的流体流速增加
• 在反应器中的停留时间缩短
• 分馏蒸馏过程的分离效率降低

前期出现的瓶颈之一体现在炼油厂的加氢裂化装置上。该装置当时已经以较高的转化率在运行。 如果将大量未转化的油随丙烷和轻烃流送入加氢裂化装置稳定器中，该过程将会损失部分效率。 液流经过一系列换热器冷却后分为三股：丙烷、未转化的油和酸性水。

该装置已经以新的生产率运行了大约四年，并且似乎运行良好。 但操作人员并不知道，丙烷流量的增加正在侵蚀用于从换热器中收集丙烷的复杂汇管系统。 某天，操作人员发现汇管中新形成的泄漏处喷出了一股硫化氢含量较高的液态丙烷，这不仅造成了严重的安全和环境问题，更导致了产品损失。

幸运的是，他们在丙烷靠近点火源之前发现了这个问题。 操作人员将该装置短暂停机，在恢复其运行前安装了外部夹具。 该方法解决了眼前的问题，但工程师担心可能会出现更多泄漏。

解决方案

炼油厂的评估工程团队在汇管周围的关键点安装了五个罗斯蒙特™（Rosemount™）无线腐蚀和侵蚀变送器（图 1）。 经过一番分析后，他们判断，由于流量增加造成的侵蚀加上酸性水携带量增加导致的高硫化氢含量， 碳钢汇管管壁正以每年 2 毫米（0.08 英寸）的速度变薄。

变送器安装项目总成本约为 25,000 欧元，但鉴于该装置每天的产值约为 100 万欧元，这笔费用不过是一项微不足道的支出。

这些变送器永久安装，可持续读取金属厚度，并通过 WirelessHART® 网络将数据发送到监控和历史记录系统。 用户可以对各个变送器的读数随时间进行分析，从而在发生金属损耗时对其进行监测。

尽管汇管损坏严重，但工程师判断其完整性足以维持安全运行，直到能够利用计划检修期，制造并安装新的不锈钢汇管。 新的汇管将比之前的碳钢汇管造价更高，但工程师预计其使用寿命远长于碳钢汇管，并且由于能够选择在合适的时间制造，因此节省了加急费。

变送器装置及其数据的真实价值在于能够避免因汇管重大故障和灾难性烃类排放引起的潜在灾难。 此外，该解决方案还节省了加速设计和制造新汇管的成本，同时避免了因意外停机导致的生产中断。 如果工程师无法判断汇管的真实工况，出于安全考虑，就必须采取停机措施。

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