任金龍，王遠(yuǎn)

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司，遼寧 遼陽 111003）

1 催化裂化裝置產(chǎn)汽系統(tǒng)靜密封點(diǎn)泄漏情況

某石化公司自2018年9月催化裂化裝置一次開車成功之日起，催化裂化裝置兩大產(chǎn)汽設(shè)備外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器設(shè)備本體及其附屬管線就頻繁發(fā)生的靜密封點(diǎn)泄漏的情況。催化裂化裝置共有外取熱器汽包兩臺(tái)（2202-D901AB）、油漿蒸汽發(fā)生器六臺(tái)(2202-E212A-F)，每臺(tái)外取熱器汽包本體及其附屬管線共有靜密封點(diǎn)59個(gè)，兩臺(tái)外取熱器汽包及其附屬管線共有靜密封點(diǎn)118個(gè)。目前，外取熱器汽包系統(tǒng)發(fā)生泄漏的靜密封點(diǎn)共有16個(gè)，其中10個(gè)泄漏點(diǎn)經(jīng)緊固或者更換墊片后不漏，6個(gè)泄漏點(diǎn)無法緊固并且不能切除無法更換墊片，車間對(duì)這6個(gè)泄漏點(diǎn)進(jìn)行了帶壓堵漏處理，外取熱器汽包易發(fā)生泄漏的部位主要是除氧水上水管線手閥以及汽包本體的液位計(jì)器壁法蘭。每臺(tái)油漿蒸汽發(fā)生器本體及其附屬管線共有靜密封點(diǎn)74個(gè)，六臺(tái)油漿蒸汽發(fā)生器及其附屬管線共有靜密封點(diǎn)444個(gè)，目前，油漿蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)發(fā)生泄漏的靜密封點(diǎn)共有78個(gè)。其中，60個(gè)泄漏點(diǎn)經(jīng)緊固或者更換墊片后不漏，18個(gè)泄漏點(diǎn)無法緊固并且不能切除無法更換墊片，車間對(duì)這18個(gè)泄漏點(diǎn)進(jìn)行了帶壓堵漏處理，油漿蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)易發(fā)生泄漏的部位主要是除氧水上水管線手閥、液位計(jì)器壁法蘭以及安全閥前截止閥法蘭。

2 泄漏原因分析

2.1 法蘭密封面清理不徹底

催化裂化裝置產(chǎn)汽系統(tǒng)靜密封點(diǎn)的法蘭形式全部采用RJ環(huán)連接面法蘭，墊片形式為金屬八角墊，而八角墊片對(duì)安裝質(zhì)量要求很高，安裝墊片前需要將配對(duì)法蘭的密封面清理干凈，不能有雜質(zhì)。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器從設(shè)備到貨到工藝管線安裝經(jīng)歷了大約3個(gè)月，這段時(shí)間內(nèi)，設(shè)備本體的法蘭密封面可能會(huì)出現(xiàn)銹蝕情況，而在工藝管線安裝過程中，施工人員沒有徹底清理已經(jīng)銹蝕的法蘭密封面，造成密封面粗糙有雜質(zhì)，密封面越粗糙密封面間的微小間隙不易貼合，久而久之，導(dǎo)致密封失效泄漏。

2.2 設(shè)備及管線內(nèi)雜質(zhì)過多

在催化裂化裝置開車過程中，車間對(duì)兩臺(tái)外取熱器汽包進(jìn)行了煮爐處理，利用兩器烘襯時(shí)再生器的熱量，向汽包內(nèi)加入除氧水、氫氧化鈉、磷酸三鈉，通過反復(fù)的升壓、降壓、置換除氧水來消除汽包內(nèi)部的鈣鎂雜質(zhì)、鐵銹以二氧化硅使汽包本體內(nèi)部表面形成一層致密的磷酸鐵保護(hù)膜。但當(dāng)時(shí)由于油漿系統(tǒng)還沒有投用，造成油漿蒸汽發(fā)生器沒有熱源，不具備煮爐的條件，因此，油漿蒸汽發(fā)生器沒有進(jìn)行煮爐處理，六臺(tái)油漿蒸汽發(fā)生器本體內(nèi)部的雜質(zhì)、鐵銹等雜物沒有得到清理。針對(duì)這個(gè)情況，車間采取了對(duì)油漿蒸汽發(fā)生器進(jìn)行蒸汽吹掃的方法來消除設(shè)備本體內(nèi)部的鐵銹和雜質(zhì)，但是，油漿蒸汽發(fā)生器內(nèi)部依然含有大量的鐵銹和雜質(zhì)，在油漿蒸汽發(fā)生器投用后，這些雜質(zhì)進(jìn)入法蘭密封面，使密封面粗糙度增加，造成密封失效泄漏。

2.3 螺栓安裝質(zhì)量不高

在工藝管線安裝過程中，外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器設(shè)備本體以及附屬管線的法蘭螺栓基本采用人工扳手緊固（由于法蘭規(guī)格較小，無法進(jìn)行定力矩緊固），加之部分施工人員素質(zhì)較差，造成螺栓安裝質(zhì)量不高，同時(shí)，緊固時(shí)缺乏現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)督檢查，螺栓緊固質(zhì)量得不到保障，螺栓載荷不足，各螺栓間載荷不均勻的情況大量存在。同時(shí)，隨著系統(tǒng)運(yùn)行法蘭各組件蠕變松弛作用開始顯現(xiàn)，螺栓在熱應(yīng)的作用下有所伸長(zhǎng)，使法蘭密封面的預(yù)緊力降低，造成法蘭泄漏。因此，中壓蒸汽系統(tǒng)及中壓除氧水系統(tǒng)靜密封點(diǎn)泄漏與螺栓載荷不足和各螺栓間載荷不均勻關(guān)聯(lián)較大

2.4 中壓蒸汽系統(tǒng)溫度壓力頻繁波動(dòng)

外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)工作壓力都是4.22MPa，而受催化裂化裝置生產(chǎn)負(fù)荷的影響，外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器的實(shí)際工作壓力達(dá)到了4.35MPa，超過了設(shè)計(jì)的壓力。在高溫和壓力頻繁波動(dòng)的工況下，金屬八角墊片的塑性增加，回彈能力下降，而螺栓又無法彌補(bǔ)墊片變形帶來的影響，螺栓在高溫工況下也存在蠕變及應(yīng)力松弛，螺栓彈性的下降無法承受壓力、溫度波動(dòng)帶來的附加載荷的影響，當(dāng)墊片壓緊力小于墊片密封所需的最小應(yīng)力時(shí)，墊片失效泄漏。

2.5 部分法蘭安裝難度大

對(duì)于DN25以下的法蘭，由于法蘭較小，法蘭設(shè)計(jì)不當(dāng)，安裝時(shí)敲擊扳手無法完全卡住螺母，導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力不足，在油漿蒸汽發(fā)生器平臺(tái)處的液面計(jì)、連排線等小徑管法蘭作業(yè)空間非常狹小，施工人員有勁使不上，也不好處理法蘭密封面，導(dǎo)致安裝質(zhì)量差，裝置運(yùn)行后非常容易泄漏，而這樣的區(qū)域一旦泄漏很難處理，空間狹小并且文物太高，很容易燙傷。

催化裂化裝置產(chǎn)汽系統(tǒng)一旦出現(xiàn)泄漏點(diǎn)，就應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行緊固，如果不能及時(shí)緊固，在中壓蒸汽的高速?zèng)_刷下法蘭密封面和金屬八角墊片會(huì)很快被沖刷破壞，無法再緊，長(zhǎng)時(shí)間不處理就會(huì)造成設(shè)備法蘭密封面出現(xiàn)較嚴(yán)重的破壞。在催化裝置開車初期，油漿蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的法蘭頻繁出現(xiàn)泄漏，由于六臺(tái)油漿蒸汽發(fā)生器是四開兩備，可以將兩臺(tái)油漿蒸汽發(fā)生器切除后對(duì)泄漏的法蘭進(jìn)行更換墊片，因此，并沒有采取帶壓堵漏的方法及時(shí)處理泄漏的法蘭，導(dǎo)致個(gè)別泄漏點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間得不到處理，泄漏量越來越大，造成油漿蒸汽發(fā)生器A、B、C、D四臺(tái)設(shè)備的器壁法蘭多處出現(xiàn)嚴(yán)重沖刷破壞的情況。如圖1所示。

圖1

3 采取的措施

3.1 更換墊片、徹底清理密封面

針對(duì)可以隔離出來的法蘭口，車間采取了更換墊片的方法來消除漏點(diǎn)，在更換墊片的過程中，用砂紙和抹布徹底清理法蘭密封面，確保處理后的密封面表面光滑、無雜質(zhì)。針對(duì)有些密封面發(fā)生沖蝕破壞的法蘭，采取在密封面上墊1mm厚的石墨紙的方法，來消除密封面破壞帶來的影響，在安裝螺栓的過程中要求施工人員均勻緊固，并將螺栓涂抹二硫化鉬。

3.2 帶壓堵漏

在外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)中，有些泄漏點(diǎn)無法隔離，不具備更換墊片的條件，針對(duì)這些漏點(diǎn)，車間采取帶壓堵漏的手段來消除泄漏點(diǎn)，但是，帶壓堵漏后卡具內(nèi)部的密封膠時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)形成空腔，容易二次泄漏，需要經(jīng)常補(bǔ)膠。

3.3 大檢修時(shí)徹底處理

針對(duì)催化裂化裝置產(chǎn)汽系統(tǒng)靜密封點(diǎn)經(jīng)常泄漏的情況，車間利用年大檢修的機(jī)會(huì)徹底處理外取熱器汽包和油漿蒸汽發(fā)生器設(shè)備本體和附屬管線各法蘭口，將各法蘭口全部打開，徹底清理各法蘭密封面，利用法蘭修復(fù)專用工具現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)損壞的法蘭密封面，確保法蘭密封面光滑、無雜質(zhì)。在安裝墊片時(shí)，將八角墊片表面涂抹高溫密封膠，將各法蘭的螺栓全部更換成新螺栓，螺栓表面涂抹二硫化鉬，并在螺栓兩端上加裝預(yù)緊碟簧，來補(bǔ)償因溫度、壓力的變化而導(dǎo)致的螺栓預(yù)緊力松弛。

4 結(jié)語

從目前的情況來看，本公司催化裝置中壓蒸汽系統(tǒng)漏點(diǎn)較上周期明顯減少，帶壓堵漏數(shù)量液明顯降低，車間將持續(xù)開展中壓蒸汽系統(tǒng)漏點(diǎn)的防控與治理工作，提高一線員工巡檢質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，將漏點(diǎn)消滅在萌芽狀態(tài)，避免泄漏量過大，保障催化裝置中壓蒸汽系統(tǒng)健康平穩(wěn)運(yùn)行。