鞠鵬翔

(中國石油吉林石化建修公司租憑車間,吉林,吉林,132021)

淺析中壓分解分離器貯槽碳鋼殼體的損壞與維修

鞠鵬翔

(中國石油吉林石化建修公司租憑車間,吉林,吉林,132021)

國內(nèi)大化肥裝置尿素高壓設(shè)備是化肥裝置中的關(guān)鍵設(shè)備,尿素裝置是否能長周期安全的運行直接由尿素高壓設(shè)備的狀況的好壞決定。本文分析了中壓分解分離器貯槽碳鋼殼體的結(jié)構(gòu)、損壞和維修,為現(xiàn)實設(shè)備的管理和維修提供了借鑒作用。

中壓分解分離器;碳鋼殼體損壞與維修

1 資料

調(diào)查顯示,大化肥裝置尿素高壓設(shè)備是化肥裝置的關(guān)鍵設(shè)備,尿素裝置是否能長周期安全的運行直接由尿素高壓設(shè)備的狀況的好壞決定。從近 30年情況看,對尿素高壓設(shè)備所進行的檢測和修理狀況進行分析和總結(jié)之后,我們發(fā)現(xiàn):尿素高壓設(shè)備所存在的腐蝕缺陷,這些腐蝕缺陷具有一定的共性,以此同時,我們還發(fā)現(xiàn):少數(shù)廠家尿素高壓設(shè)備時常出現(xiàn)一些特殊問題,歸結(jié)問題的原因原因,也有一定的規(guī)律性可循。70年代,新設(shè)備存在制造質(zhì)量缺陷嚴重,有些設(shè)備一個生產(chǎn)周期以后便發(fā)現(xiàn)有嚴重的腐蝕缺陷,80年代 -90年代,不管是 NH3還是 C02提裝置都存在不同程度不同性質(zhì)的缺陷,尿素中壓系統(tǒng)中重要設(shè)備是中壓分解分離器(V102),L102是中壓分解分離器底部的液位貯槽,液位貯槽底部的液相組成質(zhì)量百分比,C021.37%,NH36.49%,Ur 63.69%,H2028.75%。開始,尿素高壓設(shè)備本體東側(cè)玻璃視鏡出現(xiàn)了較小程度的輕微外漏,表面尿液順著外側(cè)碳鋼殼體流到地面,以為尿液還有大量的離子,對碳鋼的產(chǎn)生了腐蝕性,尿液不斷外漏,不斷的加重對設(shè)備的腐蝕,愈漏愈烈的惡性循環(huán),使碳鋼殼體遭到嚴重腐蝕。大檢修時我們發(fā)現(xiàn),碳鋼殼體的焊縫與視鏡下方已經(jīng)開始剝離,下部碳鋼殼體遭到了嚴重的腐蝕,最嚴重的腐蝕部位:面積約為 160×45Omm。厚度有 8.5mm,完全腐蝕掉殼體碳鋼層,露出了過渡層金屬。

2 設(shè)備的構(gòu)造

我們?yōu)榱嗽黾幽蛩馗邏涸O(shè)備對尿液的耐腐蝕性,堆焊316L的襯里在 L102的里層,以外側(cè)碳鋼為基礎(chǔ)?？偤穸?7mm,襯里是自動堆焊 6mm厚的A240—316L金屬,中間是自動堆焊 lmm厚的ER309L的過渡層金屬,殼體的外層是10mm厚的A516一 Gr70基體金屬。能夠承受較大的壓力波動和較高的溫度,結(jié)合牢固是襯里的特點和優(yōu)點,它的缺點是不容易進行檢漏,且成本很高。L102殼體材料的化學(xué)成分組成如表1所示。

L102殼體采用 G MAW工藝焊接,多焊道 (運用 ER 309Lφ1.2mm始焊道對 L102殼體進行焊絲,運用 ER 316Lφ1.2mm終焊道對 L102殼體進行焊絲),單焊極,氬氣作為其保護氣體,氣體百分組成為百分之一的氧氣和百分之九十九的氬氣。電流極性為 RP,電流類型為DC,電壓為 24-26V,電流為 180-200A。焊后不作熱處理。L102焊接工藝見表2。

3 檢修方案

從圖一中我們可以看出,L102殼體外部既有過渡層金屬,也有碳鋼金屬受到腐蝕,由于制造時焊后沒有對其作熱處理,增加了現(xiàn)場檢修成的可能性,我們利用碳鋼與異種鋼焊材 ER309良好的結(jié)合性,在決定橫向焊接,不打坡口,以現(xiàn)場從設(shè)備外部電焊堆焊方法修復(fù),根據(jù)現(xiàn)場狀況,修復(fù)如下:方案一:(1)清理表面一切有礙焊接的污物,保持表面干凈;(2)用 PT對其表面進行檢驗,仔細確認設(shè)備外部清理后沒有任何缺陷;(3)需堆焊的最高位置的水應(yīng)該略微低于容器內(nèi)裝入水位;(4)以 A302的焊條或 ER309L堆焊;第一層堆焊后經(jīng) PT檢驗;(5)為了減少焊接應(yīng)力,適當(dāng) (逐層)敲擊堆焊填充層,堆焊金屬;(6)保障在不敲擊蓋面層堆焊的前提下,繼續(xù)第二次作 PT檢驗;(7)作水壓試驗:用壓力為 3MPa中壓沖洗水;(8)第三次重復(fù)再作一次 PT檢驗,沒發(fā)現(xiàn)任何不正確因素;(9)焊接規(guī)范:焊接位置:橫向焊接,焊速:2OO一240mm/min,焊條直徑φ3.2mm,電流:90一 l10A,焊條烘干:2小時 ×2500C。

方案二:(1)這種方案主要考慮設(shè)備承壓強度的要求,同類廠家國內(nèi)曾使用過.殼體外側(cè)用 15mm厚的鋼板箍,然后焊死對接處。(2)根據(jù)碳鋼與異種鋼焊材 ER309兩者之間的良好的結(jié)合性,在現(xiàn)場對尿素高壓設(shè)備外部橫向焊接,不打坡口,用電焊堆焊方法修復(fù),。

4 結(jié)果

采用的第一種方法由于不需要熱處理的緣故,使得能夠直接在現(xiàn)場進行堆焊處理,并且可以從根本上解決所有的設(shè)備問題。結(jié)束堆焊修復(fù)后,對修復(fù)部位進行檢測:它的厚度為 17.8mm,完全符合原有尺寸的標(biāo)準要求。延長了使用壽命,保持半年的試用期效果都很好。而第二種方案因為設(shè)備視鏡密封為鋼對玻璃,變形后研磨修理相當(dāng)困難,密封面為狹長形,從根本上,不能解決設(shè)備再次泄漏引起的危害。

5 結(jié)論

雖然化工設(shè)備腐蝕的形式之一是尿素高壓設(shè)備,但它具有特殊形貌和產(chǎn)生的特殊部位的原因。多年統(tǒng)計數(shù)據(jù)檢測測統(tǒng)計結(jié)果與國外專業(yè)檢測隊伍相比,尿素高壓設(shè)備的腐蝕缺陷發(fā)生的部位及類型基本相同。設(shè)備的腐蝕檢測和修理工作,不僅要求檢測、檢驗和修理人員具有理論基礎(chǔ),而且要求現(xiàn)場責(zé)任心和工作經(jīng)驗尤為重要。保證設(shè)備的檢修質(zhì)量,需要高素質(zhì)的人才進行質(zhì)量的監(jiān)督和管理。同時,我們應(yīng)當(dāng)增加他們對設(shè)備缺陷的感性和理性的認知能力;堅決做好質(zhì)量監(jiān)督管理人員的培訓(xùn)和知道工作。尿素高壓設(shè)備的管理,從設(shè)備的設(shè)計制造到設(shè)備投用以及檢維修的全程過程、都應(yīng)處于監(jiān)控狀態(tài),只有對新設(shè)備的質(zhì)量進行必要的耐腐蝕性檢測,才能保證裝置平穩(wěn)、安全、長時間的工作運行,才能產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益和社會效益。

TF111.14+3

A

1003-3467(2010)04-0090-01