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氨洗塔腐蝕隱患的消除與安全評估

  
評論: 更新日期:2010年10月02日

  2 隱患整改方案
  檢驗(yàn)結(jié)果出來后,陜化化肥股份有限公司化肥廠立即組織廠內(nèi)有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了討論分析,確定了維修方案。為了保證設(shè)備的安全使用,考慮到減薄部位的強(qiáng)度問題,由相關(guān)有資質(zhì)的專業(yè)人員對氨洗塔的腐蝕部位用磨光機(jī)打磨后,用BM310Mo--L(①3.2mm;Cr24.0~26.0%,Nil9.0~23.0%,Mo1.9~2.4%)不銹鋼焊條進(jìn)行了補(bǔ)焊。補(bǔ)焊結(jié)束后未進(jìn)行任何無損檢驗(yàn)即投入了運(yùn)行。

  3隱患整改過程存在的不符合項(xiàng)分析
  (1)補(bǔ)焊維修方案未經(jīng)該壓力容器生產(chǎn)廠制定或?qū)徍送狻?br />   (2)本次補(bǔ)焊未做壓力容器焊接工藝評定。
  (3)本次補(bǔ)焊采用的焊材是BM310Mo--L,屬于異種鋼焊接,在使用中有電化學(xué)腐蝕傾向。
  (4)本次補(bǔ)焊中未做消氫處理,常年使用的設(shè)備材料極易受氫的作用,補(bǔ)焊時(shí)很容易開裂。
  (5)未進(jìn)行焊接預(yù)熱、焊后保溫等措施。
  (6)補(bǔ)焊結(jié)束后未做無損檢測,無法排除補(bǔ)焊時(shí)產(chǎn)生缺陷的可能性。

  4強(qiáng)度校核
  為了更好地發(fā)揮材料塑性性能的潛力,按彈塑性分析法對筒體進(jìn)行校核。
  氨洗塔簡體采用的是雙層熱套結(jié)構(gòu),材料為16MnR,屈服強(qiáng)度cr,=325MPa,熱套時(shí)過盈量控制在0.15—0.25%D。
  在內(nèi)、外筒材料同時(shí)產(chǎn)生屈服時(shí),筒體所能承受極限壓力Pl為:
  
  當(dāng)內(nèi)筒出現(xiàn)穿孔破損時(shí),外筒材料屈服時(shí),所能承受的極限壓力P為:
  
  按第三強(qiáng)度理論外徑公式計(jì)算,當(dāng)內(nèi)筒穿孔破損時(shí),造成外筒瞬間失穩(wěn)的爆破壓力Pb為:
  
  通過計(jì)算得出,為了保證氨洗塔的安全運(yùn)行,操作壓力應(yīng)控制在l2.04MPa以下。

  5用聲發(fā)射監(jiān)測進(jìn)行安全評估
  在氨洗塔運(yùn)行過程中,蘭州石油機(jī)械研究所石化設(shè)備檢測公司于2004年l1月18日對定期檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題的第一筒節(jié)進(jìn)行了局部聲發(fā)射監(jiān)測。由于裂紋擴(kuò)展和電化學(xué)腐蝕所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的特征不同,故采用了兩種不同頻段的傳感器(中心響應(yīng)頻率分別為150kHz和30kHz),共進(jìn)行了兩次聲發(fā)射監(jiān)測。監(jiān)測過程中,壓力變化范圍為10.1l—l1.7MPa。
  聲發(fā)射檢測采用WAE2002全波形數(shù)字式聲發(fā)射測試儀,采取了局部監(jiān)測方式對缺陷部位進(jìn)行檢測,由于氨洗塔是雙層熱套結(jié)構(gòu),故傳感器布置在第一筒節(jié)的環(huán)焊縫上,傳感器按三角網(wǎng)絡(luò)形式排列,實(shí)施平面定位布置,傳感器以磁夾具方式固定。聲發(fā)射檢測結(jié)果為:在運(yùn)行監(jiān)測過程中,未采集到具有活性的聲發(fā)射信號,因此該氨洗塔按原操作參數(shù)安全運(yùn)行至2005年7月(陜化化肥股份有限公司化肥廠年度系統(tǒng)大檢修計(jì)劃在7月份進(jìn)行,到時(shí)將請?jiān)撛O(shè)備制造廠家對其進(jìn)行徹底維修或更換)。

  6結(jié)束語
  自發(fā)現(xiàn)氨洗塔腐蝕嚴(yán)重到維修及安全評定,在補(bǔ)焊維修上,企業(yè)意見基本一致,并且非常積極主動(dòng),補(bǔ)焊維修進(jìn)行得很順利。但在補(bǔ)焊結(jié)束后,是否該安全評定卻產(chǎn)生了很大分歧,一部分人認(rèn)為,作為老企業(yè),不論從技術(shù)方面,還是管理經(jīng)驗(yàn),對此次補(bǔ)焊維修的可靠性和安全性都應(yīng)該給予充分的確定,不必要進(jìn)行安全評定。另一部分人則持相反態(tài)度,他們認(rèn)為,此次補(bǔ)焊維修最大的缺陷是維修資質(zhì)問題,根據(jù)《壓力容器技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》,一是維修方案不是由壓力容器制造廠家制定的;二是補(bǔ)焊過程存在違規(guī)現(xiàn)象,如未進(jìn)行焊前預(yù)熱、焊后保溫等措施;三是采用焊材的規(guī)格及材質(zhì)是否符合要求。針對存在的問題,集團(tuán)公司召集有關(guān)技術(shù)和安全管理人員多次進(jìn)行探討,在企業(yè)所在地市、縣安監(jiān)部門及技術(shù)監(jiān)督部門的督查和協(xié)調(diào)下,形成了共識,氨洗塔雖經(jīng)補(bǔ)焊維修,隱患依然存在,必須進(jìn)行安全評定。意見一致后,化肥廠立即派專人前往蘭州,與蘭州石油機(jī)械研究所石油化工設(shè)備檢測公司聯(lián)系,在短期內(nèi)完成了檢測和安全評定,并得出了可以安全運(yùn)行至年度系統(tǒng)大檢修的結(jié)論。

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