侯廣宇，李連軍，周 堯

（1.吉林石化公司有機(jī)合成廠，吉林吉林 132000；吉林石化公司染料廠，吉林吉林 132000；3.吉林石化公司合成樹脂廠，吉林吉林 132000；）

1 事件發(fā)生經(jīng)過

加熱爐在化工裝置生產(chǎn)中有重要作用，因其在運行過程中高溫近1000 ℃，熱應(yīng)力集中，冷熱變形量及各部件位移量大，不同溫度部位選材設(shè)計均不同，以高溫段管道而言采用800HT較多，又存在異種鋼之間焊接穩(wěn)定性等諸多問題，所以，加熱爐在生產(chǎn)中出題問題較多。

2018 年11 月12 日7：40，裝置人員日常巡檢，走到BA301四層框架時，發(fā)現(xiàn)A 室集氣管線有少量蒸汽冒出，立即上報車間。車間立即組織人員進(jìn)行確認(rèn)。由于管線處于高溫狀態(tài)，用鋼管在遠(yuǎn)處撥開保溫鐵皮，發(fā)現(xiàn)在集氣管焊口部位有裂縫，并有蒸汽冒出。車間立即啟動預(yù)案，同時上報工廠，經(jīng)批示后安全退守，加熱爐開始降溫。

2 裂縫部位集氣管運行工況及拆檢發(fā)現(xiàn)

裂縫部位位于BA301 加熱爐A 室出口去EA302（DC302 內(nèi)置換熱器），正常用操作溫度為840～880 ℃，壓力0.21 MPa，介質(zhì)為蒸汽，管道尺寸20＇＇（外徑510 mm），管道材料為incoloy 800HT（耐高溫合金鋼）（圖1）。

現(xiàn)場拆解后發(fā)現(xiàn)：①A 位置焊縫從頂部開裂，為貫穿性裂紋，范圍約圓周2/3；對其他焊縫著色檢驗，發(fā)現(xiàn)B 位置2 道焊縫從底部有裂紋，裂紋長度80 mm，后經(jīng)打磨確認(rèn)，此處裂紋未貫穿（圖2）；②拆開保溫層后發(fā)現(xiàn)，圖2 中的2 個位置吊架均從根部斷裂。吊架斷裂部位在保溫層內(nèi)部，管道下半圓180°。

吊架結(jié)構(gòu)為U 形抱卡，與管道接觸部位內(nèi)襯隔熱層，整個管道外敷保溫層，厚度70 mm（圖3）。

圖1 集氣管現(xiàn)場

3 原因分析及判斷

（1）對管道厚度進(jìn)行檢測。管道厚度在12 mm 左右（原始壁厚12 mm），所以得出結(jié)論，管道未減薄。

（2）對母材及焊道硬度進(jìn)行檢測。里氏硬度均在380～400 HL，多點取平均值為390 HL。符合要求。因此可以判斷出集氣管斷裂不是材質(zhì)蠕變碳化引起的。

（3）對其他焊縫進(jìn)行著色檢查，未發(fā)現(xiàn)有裂紋。

圖2 焊縫位置

圖3 吊架結(jié)構(gòu)

圖4 受力分析

3.1 對斷裂部位進(jìn)行受力分析（圖4）

從圖4 可以看出，由于吊架失效，在管道重力作用下，管道下方工字鋼變成支點向上，頂部張力開裂；支點右側(cè)管道重力向下，從底部開裂。因此，受力分析與現(xiàn)場實際情況相符，與吊架失效有關(guān)。

3.2 對失效的2 個吊架進(jìn)行研究

委托檢測中心用XL2800 光譜分析儀對損壞吊架進(jìn)行檢測，吊架材質(zhì)為碳鋼（圖5）。

為此工廠專門委托國內(nèi)惠生院專家給出答案是：吊架選擇用，選用碳鋼可行，采用內(nèi)襯隔熱墊層；或選用與管道相同材質(zhì)或更高等級作為吊架材料也可。

對現(xiàn)場所有吊架進(jìn)行檢查并查閱相關(guān)資料，其他吊加采用Cr25Ni20（耐高溫合金鋼）沒有問題。而失效的2 個吊架以前安裝時采用碳鋼內(nèi)襯隔墊墊層的保護(hù)方案。從現(xiàn)場拆下隔熱墊層發(fā)現(xiàn)，部分隔熱墊層損壞（圖6）。

所以，吊架內(nèi)襯隔熱墊層失效，導(dǎo)致U 形吊架底部與管道接觸部位高溫融化，在保溫層內(nèi)部斷裂。

4 現(xiàn)場處理過程

（1）采用老爐子吊架進(jìn)行安裝并調(diào)整。材質(zhì)為800HT，與現(xiàn)有管道材質(zhì)相同，符合要求。

（2）對開焊的焊縫重新進(jìn)行打磨，分層焊接，采用滲透和超聲波探傷手段進(jìn)行檢驗，焊接質(zhì)量合格（圖7）。

圖5 材質(zhì)分析

5 經(jīng)驗教訓(xùn)及預(yù)防措施

（1）對吊架選擇形式認(rèn)識不足，采用碳鋼加內(nèi)襯隔熱層的方法，不可靠。優(yōu)先選用與管道同一材質(zhì)吊架或更高一級的。

（2）各級管理及操作人員在巡檢中麻痹大意，沒有預(yù)見到吊架在內(nèi)部失效的可能性，未能及時發(fā)現(xiàn)隱患。通過此次事件，車間深刻汲取了經(jīng)驗教訓(xùn)，并在下一步工作中加強(qiáng)管理。

圖6 隔熱墊層損壞

圖7 焊接檢驗

（3）對于高溫運行管道，由于運行時不具備拆檢條件，利用裝置停車降溫的機(jī)會，對支吊架部位拆保溫進(jìn)行全面檢查。