袁照坤，張耀亨

(1.中國(guó)石油烏魯木齊石化分公司，新疆烏魯木齊 830019;2.中國(guó)石油蘭州石化分公司，甘肅蘭州730060))

電渦流檢測(cè)技術(shù)在冷換設(shè)備上的應(yīng)用

袁照坤1，張耀亨2

(1.中國(guó)石油烏魯木齊石化分公司，新疆烏魯木齊 830019;2.中國(guó)石油蘭州石化分公司，甘肅蘭州730060))

由于冷換設(shè)備管束的幾種常規(guī)檢測(cè)方法各有利弊，而渦流檢測(cè)技術(shù)能夠非常準(zhǔn)確檢測(cè)換熱管壁厚的減薄量，從而科學(xué)預(yù)估管束的使用壽命，可以達(dá)到對(duì)冷換設(shè)備進(jìn)行預(yù)知檢維修，有效降低了冷換設(shè)備管束泄漏，減少了冷換設(shè)備的事故發(fā)生，從而保證裝置長(zhǎng)周期平穩(wěn)安全運(yùn)行。以常減壓蒸餾裝置和蠟油催化裂化裝置實(shí)際生產(chǎn)為例，詳細(xì)說(shuō)明了電渦流檢測(cè)技術(shù)在裝置上的成功應(yīng)用。

冷換設(shè)備 管束泄漏 電渦流 設(shè)備事故

某石化公司煉油廠(chǎng)煉油一車(chē)間由一套常減壓蒸餾裝置和蠟油催化裂化裝置組成，這兩套裝置建成時(shí)間較長(zhǎng)，至今已有30年歷史，設(shè)備更新?lián)Q代速度緩慢，設(shè)備老化，相比較其它新建裝置，設(shè)備的基礎(chǔ)管理比較薄弱。常減壓蒸餾裝置與蠟油催化裂化裝置為煉油廠(chǎng)“龍頭”生產(chǎn)裝置，其原料油性質(zhì)在近幾年變化很大，特別在原料不足的情況下，哈薩克斯坦原油與西北局原油摻煉量日益提高，設(shè)備的腐蝕程度隨之加劇，設(shè)備的發(fā)生腐蝕泄漏事故大幅增加。其中冷換設(shè)備共計(jì)有120臺(tái)，占靜設(shè)備總臺(tái)數(shù)(270臺(tái))的比例高達(dá)44.4%，所以保證冷換設(shè)備安全平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行，降低其泄漏率對(duì)提高車(chē)間靜設(shè)備的整體管理水平乃至車(chē)間長(zhǎng)周期運(yùn)行具有至關(guān)重要意義。

1 電渦流檢測(cè)技術(shù)在冷換設(shè)備上應(yīng)用特點(diǎn)

一套常減壓蒸餾裝置加工的原油性質(zhì)具有惡劣化、重質(zhì)化和高硫化特點(diǎn)，二次加工裝置蠟油催化裂化的冷換設(shè)備在介質(zhì)腐蝕、沖刷和疲勞應(yīng)力等作用下，使管束管壁產(chǎn)生各種腐蝕缺陷、損傷和壁厚減薄，嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全運(yùn)行，輕則造成管束泄漏造成換熱效果變差;重則污染產(chǎn)品造成嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量事故，影響整個(gè)煉油廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)冷換設(shè)備管束發(fā)生腐蝕泄漏，常規(guī)檢測(cè)方法有以下幾點(diǎn):

(1)腐蝕掛片:通過(guò)在冷換設(shè)備殼程安裝腐蝕掛片，可以得出管束外壁腐蝕速率，從而檢測(cè)管束外壁腐蝕情況，計(jì)算管束腐蝕減薄后的壁厚是否可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，但是此種情況前提是管束外壁均勻腐蝕，如果有坑蝕、穿孔等情況就不適用;

(2)日常對(duì)冷換設(shè)備的介質(zhì)進(jìn)行檢查:比如對(duì)冷卻器檢查循環(huán)水質(zhì)確定管束是否有泄漏，對(duì)油品介質(zhì)換熱器檢查油品顏色或者進(jìn)行餾程化驗(yàn)分析以確定管束是否泄漏，但是此種情況有滯后性，往往是管束發(fā)生泄漏后才能發(fā)現(xiàn)。

(3)建立冷換設(shè)備臺(tái)賬:根據(jù)以往生產(chǎn)使用經(jīng)驗(yàn)，確定某臺(tái)冷換設(shè)備管束使用期限已到，預(yù)制新的管束進(jìn)行更換，但是此種情況不科學(xué)。

(4)對(duì)管束進(jìn)行檢測(cè):主要外觀(guān)檢測(cè)是否有脫皮、坑蝕，最外層管束測(cè)厚，管束打壓查漏等，但是由于冷換設(shè)備管束實(shí)際條件的限制，在過(guò)去無(wú)法應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)厚技術(shù)全面檢測(cè)，管束測(cè)厚進(jìn)入“死區(qū)”，外觀(guān)檢測(cè)僅僅限于外層管束，打壓查漏后如果管束報(bào)廢，沒(méi)有新的備用管束及時(shí)更換會(huì)造成正常生產(chǎn)延誤。所以必須全面掌握裝置冷換設(shè)備管束實(shí)際運(yùn)行水平及存在的缺陷，從而預(yù)知其運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間將有可能發(fā)生泄漏，從而避免因?yàn)榘l(fā)生泄漏甚至造成事故再檢修的現(xiàn)象發(fā)生。

近幾年利用渦流檢測(cè)技術(shù)，能夠非常準(zhǔn)確檢測(cè)換熱管壁厚的減薄量，有效防止換熱管因腐蝕而引起各種失效問(wèn)題。渦流檢測(cè)技術(shù)從原始資料調(diào)查、試漏管束堵管情況、管束測(cè)厚、管束渦流檢測(cè)、罐板及焊口腐蝕狀況、防沖板(或?qū)Я魍?、管束其它部件以及清洗情況等各個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)，得出檢測(cè)結(jié)果及結(jié)論，所以具有代表性、全面性、科學(xué)性，比較吻合實(shí)際生產(chǎn)狀況，有效解決管束因腐蝕頻繁泄漏的難題。

2 電渦流檢測(cè)技術(shù)在裝置上實(shí)際應(yīng)用

煉油一車(chē)間于2006年11月采用此技術(shù)對(duì)41臺(tái)冷換設(shè)備進(jìn)行渦流檢測(cè)，檢測(cè)具體內(nèi)容見(jiàn)表1，電渦流檢測(cè)波形圖見(jiàn)圖1，檢測(cè)結(jié)果及結(jié)論見(jiàn)表2。使用后由于效果較好，在2007年在煉油廠(chǎng)推廣應(yīng)用78臺(tái)冷換設(shè)備(其中一車(chē)間共計(jì)29臺(tái))。

表1 電渦流檢測(cè)具體項(xiàng)目

表2 檢測(cè)結(jié)果及結(jié)論

圖1 常壓裝置E-18/2渦流檢測(cè)波形

通過(guò)分析檢測(cè)報(bào)告可知:E-18/2管束壁厚損失超過(guò)了30%，需要更換，于是在2006年車(chē)間大檢修期間實(shí)施了更換，從而杜絕了開(kāi)工運(yùn)行期間發(fā)生泄漏得幾率;根據(jù)其它冷換設(shè)備渦流檢測(cè)報(bào)告，將管束分為三個(gè)等級(jí):(1)需要更換的管束在檢修期間進(jìn)行更換，即使因?yàn)楦鞣N客觀(guān)原因不能實(shí)施，車(chē)間也給予重點(diǎn)關(guān)注，在正常生產(chǎn)中有機(jī)會(huì)給予更換;(2)對(duì)于監(jiān)控使用管束，車(chē)間制定防范措施，加大監(jiān)測(cè)特護(hù)力度，保證在預(yù)計(jì)使用壽命之前進(jìn)行預(yù)知檢修;(3)對(duì)于繼續(xù)使用的管束，車(chē)間可以放在停工檢修期間有富裕時(shí)間進(jìn)行檢修。這樣在檢修費(fèi)用緊張的情況下，為預(yù)知檢修、制作新管束提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)自從2006年采取渦流檢測(cè)技術(shù)后，裝置經(jīng)過(guò)渦流檢測(cè)的冷換設(shè)備在開(kāi)工運(yùn)行中沒(méi)有發(fā)生泄漏現(xiàn)象，因此大大降低了冷換設(shè)備的泄漏率，提高了裝置安全運(yùn)行系數(shù)。

3 電渦流檢測(cè)技術(shù)在裝置上應(yīng)用效果

自2006年11月使用電渦流檢測(cè)技術(shù)后，裝置的冷換設(shè)備因泄漏發(fā)生檢修的頻率逐漸下降，取得了比較滿(mǎn)意的效果，見(jiàn)圖2，3。

3.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

(1)隨著冷換設(shè)備泄漏率逐年下降，污染油品質(zhì)量事故也逐年下降，每次泄漏從發(fā)現(xiàn)泄漏到切除換熱器需要1 h計(jì)，以2005年為基數(shù)計(jì)，則污染餾分組成事故在2005年:15×40%=6臺(tái)次;在2007年:5×40%=2臺(tái)次;每小時(shí)餾分組成油按照40 t計(jì)，前后對(duì)比一年可以少出污油:6×40－2×40=160 t;以少出1 t污油蠟催加工成本39元計(jì)，一年節(jié)省成本:39×160=6240元。

(2)一臺(tái)冷換設(shè)備檢修費(fèi)用為3萬(wàn)元，一年可減少換熱器內(nèi)漏檢修頻次按總檢修臺(tái)次30%計(jì)，一年可減少換熱器檢修4臺(tái)次，一年節(jié)約檢修費(fèi)用3×4=12萬(wàn)元。

(3)節(jié)約總成本為12.624萬(wàn)元。

(4)渦流檢測(cè)費(fèi)用為40 000元，一年內(nèi)可收回成本。

3.2 間接經(jīng)濟(jì)效益

除去餾分組成油換熱器外，還有水冷器等其它冷換設(shè)備管束泄漏，造成循環(huán)水污染，帶來(lái)更新循環(huán)水造成經(jīng)濟(jì)損失;物料性質(zhì)變化造成操作異常波動(dòng)次生影響。

4 總結(jié)

由于冷換設(shè)備中直接與餾分油換熱的換熱器所占比例高達(dá)40%，冷換設(shè)備泄漏逐年下降，大大降低了對(duì)成品餾分油的污染，減少出污油的事故;水冷器等其它冷換設(shè)備管束泄漏次數(shù)的降低，可減少更新循環(huán)水造成的經(jīng)濟(jì)損失;可以作到有效提前預(yù)知檢修，車(chē)間也可以有計(jì)劃有步驟地檢修，真正達(dá)到了中國(guó)石油天然氣股份公司要求的“操作和作業(yè)要受控”;職工也不為冷換設(shè)備突然泄漏進(jìn)行應(yīng)急，提高了裝置安全運(yùn)行系數(shù);促進(jìn)了靜設(shè)備的管理水平。

Application of Electric Eddy Current Testing Technique in Heat Exchange Equipment

Yuan Zhaokun1，Zhang Yaoheng2
1.PetroChina Urumqi Petrochemical Company(Urumqi，Xinjiang 830019;
2.PetroChina Lanzhou Petrochemical Company(Lanzhou，Gansu 730060)

Several conventional testing techniques for heat exchanger tube bundles have their advantages and disadvantages.Whereas，the eddy current testing technique can accurately test the thinning of wall thickness of heat exchanger tubes and predict the service life of tubes.Therefore，the maintenance of heat exchanger equipment can be conducted in a timely manner to effectively reduce the leakages of heat exchangers and minimize the accidents so as to ensure the long－ term safe operation of the unit.The application of electric eddy current testing technique is described in detail through a case study of operation of an atmosphericvacuum distillation unit and a VGO FCC unit.

heat exchanger，tube bundle leakage，electric eddy current，equipment accident

TE985

B

1007－015X(2011)04－0053－03

2010－11－ 20;

2011－05－24。

袁照坤(1971－)，1995年畢業(yè)于江蘇石油化工學(xué)院石油加工專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在該公司煉油廠(chǎng)機(jī)動(dòng)科從事靜設(shè)備檢修以及設(shè)備防腐管理工作。E-mail:yuanzkws@petrochina.com.cn