劉增勝

(中石化寧波技術(shù)研究院有限公司 浙江寧波 315103)

大型尿素裝置中的尿素合成塔、汽提塔、甲銨冷凝器、高壓洗滌器等4種高壓設(shè)備是尿素裝置的重要設(shè)備，由于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的存在，比較容易發(fā)生各種腐蝕，日常的維護(hù)與管理及防腐工作直接影響尿素裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行，如果處理不當(dāng)，很可能會(huì)發(fā)生非計(jì)劃停車，甚至造成環(huán)保事件或人員傷亡事故。因此，對(duì)尿素裝置高壓設(shè)備的維護(hù)管理要給予足夠的重視。

通過宏觀腐蝕檢測(cè)、渦流檢測(cè)、超聲波探傷、磁感應(yīng)檢測(cè)等綜合檢測(cè)手段，對(duì)尿素高壓設(shè)備的列管壁厚減薄、列管應(yīng)力腐蝕裂紋、腐蝕缺陷、機(jī)械劃傷及其他材料不連續(xù)性缺陷，管子-管板角焊縫焊接缺陷(如未熔合、夾渣、氣孔、條狀孔等)，碳鋼管板腐蝕空洞及不銹鋼耐蝕層厚度、襯里母材及焊縫中鐵素體含量等進(jìn)行測(cè)定，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，有助于判斷設(shè)備在下一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)能否安全運(yùn)行。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解列管壁腐蝕分布規(guī)律、缺陷位置和深度、碳鋼管板腐蝕程度、腐蝕層厚度等，掌握設(shè)備在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的運(yùn)行狀況，為正確判斷故障的形式、種類，確定故障的原因及程度，制定正確的設(shè)備維修計(jì)劃和預(yù)防性維修計(jì)劃，預(yù)測(cè)設(shè)備的可靠性和使用壽命，制定合理的設(shè)備更新和備用計(jì)劃提供依據(jù)。

1 尿素合成塔的維護(hù)與管理

(1)中國(guó)石油寧夏石化公司化肥二廠的尿素合成塔是1997年引進(jìn)的二手設(shè)備。2005年，在對(duì)裝置進(jìn)行50%擴(kuò)能改造時(shí)，將尿素合成塔內(nèi)的8層篩板改成了10層高效篩板。2013年8月，尿素合成塔襯里因腐蝕嚴(yán)重減薄，發(fā)生一起焊縫穿透性針狀氣孔泄漏事故。對(duì)合成塔進(jìn)行安全性能評(píng)估后認(rèn)為，尿素合成塔的安全狀況已經(jīng)影響正常生產(chǎn)，因此在2013年冬季大檢修時(shí)將尿素合成塔襯里全部予以更換。

通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：尿素合成塔筒節(jié)襯里總體鈍化效果不佳，呈棕色，襯里表面普遍存在大面積的平滑凹坑，且局部存在機(jī)械損傷溝槽；第11、12、13筒節(jié)襯里的鼓包現(xiàn)象較為嚴(yán)重；筒體環(huán)焊縫存在輕微腐蝕現(xiàn)象，局部發(fā)黑點(diǎn)較多，表面有金屬顆粒脫落現(xiàn)象，焊縫熔合線存在腐蝕溝槽，第12筒節(jié)貼補(bǔ)襯里縱焊縫邊緣存在5處蝕坑。尿素合成塔自1999年投產(chǎn)至2013年已經(jīng)使用14年，設(shè)備處于故障易發(fā)階段，材質(zhì)進(jìn)入了劣化期。針對(duì)尿素合成塔襯里腐蝕逐年加劇及影響尿素用材料腐蝕的因素，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，得出腐蝕的主要原因?yàn)椋核急冗^高；尿素合成塔在投料初期時(shí)超溫、超壓，防腐空氣氧含量過低，造成襯里進(jìn)入活化加速腐蝕階段；長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行等[1]。

維修方案：委托大連松海石化檢修工程有限公司將尿素合成塔從第8、9節(jié)筒體環(huán)焊縫處切割開，將上段塔體倒立于地面工裝座上后，兩段同時(shí)更換襯里；然后將上段塔體復(fù)原，組焊環(huán)焊縫，經(jīng)射線檢測(cè)和超聲檢測(cè)檢驗(yàn)合格后，對(duì)環(huán)焊縫進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，再安裝內(nèi)部塔盤。更換的襯里材質(zhì)為2RE-69(00Cr25Ni22Mo2)，厚度為6 mm。

(2)河南能源化工集團(tuán)中原大化公司尿素合成塔塔盤原設(shè)計(jì)采用氣液鼓泡型篩板，運(yùn)行多年后減薄嚴(yán)重，合成塔轉(zhuǎn)化率偏低(53%～55%)。為提高合成塔轉(zhuǎn)化率、降低裝置消耗，2013年利用大修機(jī)會(huì)將氣液鼓泡型篩板更換為徑流式塔盤，改造后合成塔轉(zhuǎn)化率提高了3%，噸尿素氨耗降低1%、蒸汽消耗降低5%、電耗降低1 kW·h[2]。

(3)中海石油化學(xué)股份有限公司化肥一期尿素合成塔自1996年10月投用至2016年，已運(yùn)行22年，經(jīng)歷了16次檢修(包括2次搶修)，其中：2001年3月中心出液管破裂進(jìn)行搶修；2004年底塔盤改造大修；2005年底檢漏系統(tǒng)改造大修；2013、2014年分別對(duì)腐蝕嚴(yán)重的第17、18筒節(jié)進(jìn)行貼襯處理；2016年大修時(shí)，對(duì)合成塔襯里進(jìn)行了更新，襯里材質(zhì)升級(jí)。目前尿素合成塔運(yùn)行穩(wěn)定，處于良好狀態(tài)[3]。

(4)四川天華股份有限公司尿素合成塔自1995年投入運(yùn)行至2017年，因襯里腐蝕已進(jìn)行多次打磨補(bǔ)焊，其中2010—2017年發(fā)生過4次泄漏，泄漏部位均為襯里板焊縫處。在2017年大檢修期間，發(fā)現(xiàn)襯里表面整體腐蝕嚴(yán)重，表面非常粗糙，焊縫處焊肉與襯里板局部肉眼可見，決定將尿素合成塔襯里整體更換。運(yùn)行至2019年1月再打開檢查，焊縫表面光亮如新，焊縫及襯里板無(wú)腐蝕痕跡，表明襯里改造獲得成功[4]。

2 汽提塔的維護(hù)與管理

2.1 氨汽提塔

(1)2013年7月4日，重慶建峰化工股份有限公司第一套尿素裝置的氨汽提塔管板發(fā)生泄漏，至8月19日停車消缺檢修，連續(xù)監(jiān)控運(yùn)行46 d。從查漏結(jié)果看，泄漏點(diǎn)靠近惰性氣體放空點(diǎn)區(qū)域[5]。監(jiān)控運(yùn)行期間，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)4次出現(xiàn)較大的波動(dòng)，判斷其漏點(diǎn)處有渣堵塞，系氨汽提塔調(diào)頭使用時(shí)管板機(jī)械清洗不徹底，泄漏通道被異物堵塞。查閱氨汽提塔歷次大修檔案，此處無(wú)列管頭更換記錄，此次第一排第4根列管針眼氣孔泄漏位置處于角焊縫下邊緣與管板耐蝕層焊接處，說(shuō)明該角焊縫缺陷為原始制造缺陷。從腐蝕孔洞檢測(cè)結(jié)果看，其泄漏未對(duì)管板碳鋼層造成較大危害。此次采用快速查漏法對(duì)液體分布管進(jìn)行局部拆卸，大大縮短了檢修時(shí)間，減少了停車損失。

由于鈦材的特殊性，在高溫下很容易與氫、氮、氧結(jié)合，在焊接過程中如果保護(hù)不周，焊縫極易產(chǎn)生焊接缺陷。而換熱管與管板角焊縫檢測(cè)手段有限，很難實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，在焊接過程中主要依靠焊接人員自檢和焊后著色檢查。該角焊縫焊接完成后，通過外觀檢查和著色檢查無(wú)法發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的氣孔缺陷，當(dāng)設(shè)備投入使用后，隨著焊縫表面焊肉逐漸被腐蝕，該缺陷便暴露出來(lái)，出現(xiàn)泄漏。

缺陷處理后，氨汽提塔于2013年8月21日投入運(yùn)行，殼側(cè)蒸汽電導(dǎo)率和冷凝液電導(dǎo)率均恢復(fù)至正常值。2015年1月，該汽提塔因換熱管整體腐蝕進(jìn)行設(shè)備更新，其間未發(fā)生過泄漏。

(2)中國(guó)石油塔里木油田公司石化分公司尿素裝置采用氨汽提工藝，于2009年建成投產(chǎn)。汽提塔正常操作的工藝溫度可達(dá)207 ℃，壓力可達(dá)14.6 MPa。由于工藝介質(zhì)中含有甲銨，具有強(qiáng)烈的腐蝕性，因此管箱材質(zhì)采用碳鋼+Cr25Ni22Mo2襯里，管板材質(zhì)采用最小10 mm厚的Cr25Ni22Mo2堆焊層。

2014年汽提塔下管板角焊縫與換熱管熔合區(qū)發(fā)生腐蝕泄漏，利用尿素裝置停車檢修機(jī)會(huì)對(duì)汽提塔進(jìn)行宏觀檢查，在上管箱管板堆焊層發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕溝槽，占上管板堆焊層圓周的1/3。2015年1月，汽提塔上封頭出現(xiàn)微漏現(xiàn)象，尿素裝置經(jīng)過2次短停消缺，11月進(jìn)行帶壓堵漏，12月裝置停工，對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行搶修。出現(xiàn)泄漏的原因：①在結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)上存在腐蝕介質(zhì)作用，多次開停車使應(yīng)力腐蝕加劇，致使角焊縫與換熱管熔合區(qū)腐蝕穿透；②腐蝕是由鐵素體嚴(yán)重超標(biāo)引起的，焊接時(shí)未嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；③汽提塔上人孔蓋處泄漏，形成甲銨對(duì)碳鋼的腐蝕，帶壓堵漏后，由于沒有完全堵住漏點(diǎn)，泄漏出的甲銨積聚在人孔蓋及螺栓的碳鋼部位，造成腐蝕。

預(yù)防及應(yīng)對(duì)建議：檢修時(shí)對(duì)材料的腐蝕情況及材質(zhì)也一并檢測(cè)，特別是存在應(yīng)力腐蝕的部分；選用合適等級(jí)的構(gòu)件，密封墊選擇與封頭相同的材質(zhì)；補(bǔ)焊腐蝕部位要選用合適等級(jí)的焊條，否則會(huì)因異種鋼而發(fā)生電化學(xué)腐蝕；回裝設(shè)備時(shí)注意上部分布管的安裝，安裝不當(dāng)會(huì)造成尿液在汽提塔內(nèi)分布不均，甚至造成某些管中滿液而某些管中“干燒”，加劇腐蝕；必須避免檢修用品遺留在設(shè)備內(nèi)堵塞小孔，造成尿液分布不均；汽提塔的安全閥按要求定期檢查，否則在超壓時(shí)如無(wú)法及時(shí)泄壓，對(duì)設(shè)備的封頭、螺栓等都會(huì)造成損害，進(jìn)而引起泄漏及縫隙腐蝕，甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重事故；嚴(yán)格按工藝操作要求控制溫度、壓力的升降速率，控制氨碳比、水碳比在合適的范圍內(nèi)；可適當(dāng)增加鈍化空氣的加入量，但必須保證中壓放空不能形成爆炸性氣體；嚴(yán)格監(jiān)控汽提塔中尿液的電導(dǎo)率和鎳含量，對(duì)異常情況要進(jìn)行快速反應(yīng)和排查，防止事故擴(kuò)大，減少損失[6]。

氨汽提塔防腐措施：①保證汽提塔鈍化空氣量，鈍化空氣流量不穩(wěn)定極易造成汽提塔發(fā)生缺氧腐蝕；②嚴(yán)格控制高壓系統(tǒng)壓力，使氨和二氧化碳在高壓甲銨冷凝器內(nèi)充分冷凝吸收，避免高壓系統(tǒng)超壓，減少高壓沖洗水加入對(duì)系統(tǒng)水平衡的影響；③加強(qiáng)對(duì)物料的取樣分析，嚴(yán)格控制原料二氧化碳中的硫含量及工藝?yán)淠?、蒸汽、沖洗水等介質(zhì)中的氯含量，避免設(shè)備發(fā)生腐蝕；④嚴(yán)格控制系統(tǒng)氨碳比、水碳比，正常生產(chǎn)時(shí)系統(tǒng)氨碳比應(yīng)盡可能控制在指標(biāo)上限，水碳比應(yīng)盡可能控制在指標(biāo)下限；⑤封塔時(shí)間一般應(yīng)控制在24 h以內(nèi)，若停車封塔時(shí)再向系統(tǒng)內(nèi)加入一定量的氨，封塔時(shí)間可延長(zhǎng)至48 h內(nèi)；⑥正常生產(chǎn)時(shí)要穩(wěn)定操作，避免系統(tǒng)出現(xiàn)大幅波動(dòng)，防止汽提塔頂部超溫，開車時(shí)升溫速率不大于30 ℃/h，升壓速率不大于3.0 MPa/h[7]。

(3)中海石油化學(xué)股份有限公司化肥一期尿素裝置采用氨汽提工藝，2010年汽提塔首次出現(xiàn)泄漏，之后泄漏頻率呈逐年上升趨勢(shì)，且隨著歷年的檢修，汽提塔已堵管154根，堵管率高達(dá)6.6%，換熱效率下降，生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。2014年底大修時(shí)對(duì)汽提塔進(jìn)行了整體更換，更換后汽提塔運(yùn)行工況穩(wěn)定，換熱效率明顯提高，能耗也大幅降低，但在運(yùn)行過程出現(xiàn)了內(nèi)部進(jìn)液套管和底部出液管法蘭腐蝕泄漏、液位異常、殼側(cè)惰氣氨含量偏高等情況。針對(duì)存在的問題，2019年4月大修時(shí)更換了部分螺栓，材質(zhì)為00Cr25Ni22Mo2型材；重新標(biāo)定汽提塔液位，并增加1只接收器；對(duì)汽提塔下部殼側(cè)惰氣排放預(yù)留口盲板進(jìn)行改造，開孔后增加取樣導(dǎo)淋。汽提塔改進(jìn)后再次檢查，未發(fā)現(xiàn)泄漏，最終解決了汽提塔泄漏問題[8]。

有文獻(xiàn)報(bào)道[9]，從尿素合成塔進(jìn)入汽提塔的物料流量相對(duì)較低時(shí)，即低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，汽提塔分布器的液位降低，無(wú)法形成有效液位，造成汽提塔列管中尿液分布不均勻，部分列管阻力增大，使來(lái)自汽提塔底部的二氧化碳和氧氣進(jìn)入列管的量相應(yīng)減少，加速了這部分列管的腐蝕。解決措施是優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，并適當(dāng)提高氧氣含量。

2.2 二氧化碳汽提塔

(1)重慶建峰化工股份有限公司第二套尿素裝置采用二氧化碳汽提工藝，2013—2019年均對(duì)二氧化碳汽提塔液體分布管和換熱器列管腐蝕情況進(jìn)行了檢測(cè)[10]。液體分布管腐蝕較嚴(yán)重的有1 493根，占總管數(shù)的38.93%，部分分布管孔焊縫已腐蝕穿透，分布孔明顯變大；換熱列管最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間2 496 d，最小壁厚1.75 mm(設(shè)計(jì)2.5 mm)，年腐蝕率0.1 mm。液體分布管腐蝕的主要原因是存在設(shè)計(jì)缺陷以及焊接時(shí)熱輸入量過大，焊縫熱影響區(qū)耐蝕性能變差；換熱列管腐蝕減薄的主要原因是前端氧氣加入量偏少，氨碳比控制偏低，無(wú)法在列管內(nèi)壁形成良好的保護(hù)膜。

處理措施：改進(jìn)液體分布管頭材質(zhì)，更換液體分布管材質(zhì)并局部修復(fù)，控制氨和氧的含量。2019年12月更換了300只液體分布管頭和1 200根液體分布管，液體分布管頭材質(zhì)由Safurer升級(jí)為Safurer DEGREE級(jí)的耐沖擊棒材，液體分布管材質(zhì)由S32906更換為X2CrNiMoN25-22-2。更換后汽提效率明顯提高，同等負(fù)荷下噸尿素節(jié)約蒸汽10 kg。

(2)陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司的尿素裝置自1996年5月首次投料至2019年已運(yùn)行了22年，高壓設(shè)備處于使用壽命的末期，尤其是二氧化碳汽提塔，近幾年管板角焊縫頻繁出現(xiàn)泄漏。2018年7月，二氧化碳汽提塔發(fā)生爆管，嚴(yán)重影響尿素裝置長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行。汽提塔爆管停車后，對(duì)所有列管進(jìn)行渦流測(cè)厚，結(jié)果壁厚為1.80～2.50 mm，平均厚度為2.21 mm，能夠滿足設(shè)備安全運(yùn)行的要求。在測(cè)厚的同時(shí)，對(duì)發(fā)生爆管的列管進(jìn)行拔管作業(yè)，拔出后檢查爆管裂口基本為平切開，斷面處管壁厚度的測(cè)定值為0.40 mm。判斷此次爆管的主要原因?yàn)樵摿泄芸赡艽嬖谥圃烊毕荩谶\(yùn)行過程中出現(xiàn)異常減薄后未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在較高的壓力下最終發(fā)生塑性變形而破裂。對(duì)該材質(zhì)列管在運(yùn)行情況下發(fā)生爆管的最小壁厚進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為0.44 mm，與實(shí)際值相符。

預(yù)防措施：確保列管測(cè)厚的準(zhǔn)確性和連續(xù)性；提高升溫鈍化的質(zhì)量；加強(qiáng)對(duì)防腐氧含量的檢測(cè)，做好物料中硫化氫和氯離子含量的監(jiān)測(cè)；更新設(shè)備并采用新材料，如選擇Safurex雙相不銹鋼對(duì)汽提塔進(jìn)行更新，以減緩汽提塔的腐蝕，提高汽提塔的運(yùn)行安全性[11]。

3 甲銨冷凝器的維護(hù)與管理

(1)錦西天然氣化工有限責(zé)任公司的尿素裝置經(jīng)過多年的運(yùn)行，設(shè)備進(jìn)入了使用壽命的末期，設(shè)備泄漏和損壞的概率逐漸升高，其中以甲銨冷凝器最為突出。該甲銨冷凝器經(jīng)過25年的運(yùn)行，多次發(fā)生泄漏，至今列管共堵管136根，占列管總數(shù)的9.3%，封頭襯里也已更換。當(dāng)甲銨冷凝器因泄漏需要停車檢修時(shí)，其工藝處理時(shí)間直接影響檢修進(jìn)度。原處理方法中封塔停車、排塔、蒸汽置換、停低壓蒸汽和加盲板拆封頭等工藝處理時(shí)間都是最佳的，縮短工藝處理時(shí)間的可能性非常小。甲銨冷凝器殼側(cè)自然通風(fēng)冷卻降溫和列管沖洗、吹掃占用的時(shí)間較多，如能對(duì)操作步驟進(jìn)行優(yōu)化，有助于縮短工藝處理時(shí)間。

錦西天然氣化工有限責(zé)任公司通過總結(jié)多年檢修甲銨冷凝器的經(jīng)驗(yàn)，提出了優(yōu)化的處理步驟：①高壓系統(tǒng)封塔停車和排塔過程采用原工藝，所需時(shí)間為6.5 h；②高壓蒸汽置換的同時(shí)入口加沖洗水，所需時(shí)間4.0 h；③停低壓蒸汽管網(wǎng)、加盲板、拆甲銨冷凝器工藝側(cè)封頭，所需時(shí)間為2.5 h；④甲銨冷凝器殼程液位調(diào)節(jié)閥處補(bǔ)精制水降溫，然后拆殼側(cè)人孔，所需時(shí)間為5.0 h；⑤拆隔板時(shí)無(wú)需佩戴防氨面具，所需時(shí)間為1.5 h；⑥根據(jù)實(shí)際情況，列管內(nèi)殘留精制水影響檢修作業(yè)，進(jìn)行列管吹掃，所需時(shí)間為4.0 h。2017年9月1日，對(duì)甲銨冷凝器泄漏進(jìn)行搶修時(shí)，采用優(yōu)化后的步驟，共耗時(shí)23.5 h，比原工藝縮短18.5 h，減少了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失[12]。

(2)2020年4月11日，中國(guó)石油烏魯木齊石化公司化肥廠二尿素裝置甲銨冷凝器下封頭球體部位發(fā)生腐蝕穿孔泄漏，裝置作緊急停車處理，經(jīng)高壓系統(tǒng)排放、泄壓、置換后進(jìn)行穿孔部位修復(fù)，經(jīng)檢測(cè)合格后投入生產(chǎn)，事故導(dǎo)致尿素裝置停工6 d。泄漏穿孔外觀為碟狀孔洞，長(zhǎng)度約30 mm，中心寬度約10 mm，內(nèi)部蝕孔向兩邊各延伸150 mm。碳弧氣刨和打磨后長(zhǎng)約600 mm、寬約180 mm，堆焊層泄漏處有較多腐蝕空洞。通過工藝、針孔缺陷及檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，甲銨冷凝器下封頭球體穿孔泄漏的主要原因是設(shè)備制造過程中可能遺留制造缺陷，氯離子進(jìn)入高壓系統(tǒng)造成穿孔泄漏，年度設(shè)備檢測(cè)存在遺漏，未能及時(shí)、有效地消除缺陷[13]。

4 高壓洗滌器的維護(hù)與管理

(1)陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司尿素裝置的高壓洗滌器經(jīng)長(zhǎng)期使用后，內(nèi)襯出現(xiàn)活化腐蝕，減薄非常嚴(yán)重。該設(shè)備襯里由上、下2個(gè)筒節(jié)組成，襯里表面色澤不均勻，筒節(jié)襯里相當(dāng)粗糙，金屬顆粒脫落現(xiàn)象明顯，特別是中下部局部腐蝕減薄缺陷嚴(yán)重，2013年9月大檢修時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)最薄處僅為4.4 mm。在2016年3月進(jìn)行的年度大檢修中，對(duì)高壓洗滌器襯里進(jìn)行整體更換，徹底解決了襯里的泄漏隱患，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

高壓洗滌器更換襯里后，運(yùn)行可靠性有了極大的提高，主要表現(xiàn)為：①解決了襯里活化腐蝕加劇、襯里快速減薄對(duì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)不可控的問題；②解決了各接管法蘭密封面經(jīng)常因腐蝕泄漏，高壓法蘭需要帶壓堵漏的問題；③將上、下封頭耐蝕堆焊層改為瓜皮貼襯襯里，避免了封頭堆焊層發(fā)生泄漏無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，解決了承壓殼體發(fā)生強(qiáng)化學(xué)腐蝕的問題[14]。

(2)云南水富云天化有限公司高壓洗滌器從2011年至2014年8月共發(fā)生4次泄漏。經(jīng)綜合分析后認(rèn)為，靠近管板角焊縫背面的換熱管母材因材料的敏化發(fā)生了晶間腐蝕，換熱管與管板的拉應(yīng)力、開停車的溫差應(yīng)力、調(diào)溫水中的氯離子在下部富集，在甲銨介質(zhì)的作用下，換熱管在下部靠近管板角焊縫附近發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。根據(jù)多次泄漏的實(shí)際情況，開裂泄漏是在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的，在開車及運(yùn)行中發(fā)生的可能性最大，在系統(tǒng)正常停車后的檢測(cè)過程中沒有發(fā)現(xiàn)。緩解高壓洗滌器腐蝕的對(duì)策：嚴(yán)控高調(diào)水中的氯離子含量，避免氯離子在殼程靠近下管板區(qū)域富集；嚴(yán)控高壓洗滌器升/降溫操作；嚴(yán)控修復(fù)工藝，有效降低殘余應(yīng)力[15]。

高壓洗滌器出現(xiàn)泄漏后，均采取堵管的形式予以處理，造成該設(shè)備已堵管28根，約占總管數(shù)的5%。從堵管后的運(yùn)行情況看，對(duì)裝置產(chǎn)能影響不大。2014年大修時(shí)，將換熱管全部進(jìn)行更換(包括防爆空間襯里)，更換后在生產(chǎn)運(yùn)行中未發(fā)現(xiàn)異常情況。

5 高壓管道的檢測(cè)問題

目前，對(duì)大型尿素裝置高壓管道的檢測(cè)仍沒有好的方法。根據(jù)云南水富云天化有限公司總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，高壓管道的檢測(cè)主要看外觀，同時(shí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、磁粉等檢測(cè)，內(nèi)部檢測(cè)無(wú)法進(jìn)行，即使檢測(cè)也沒有很好的效果，管道內(nèi)的腐蝕情況缺乏具體量的概念。

6 結(jié)語(yǔ)

尿素合成塔、汽提塔、甲銨冷凝器、高壓洗滌器是大型尿素裝置的重要設(shè)備，由于處在高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的條件下，極易發(fā)生腐蝕泄漏，因此設(shè)備維護(hù)與檢測(cè)非常重要，要求選擇資質(zhì)齊全的檢測(cè)單位和先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)尿素裝置高壓設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤及缺陷評(píng)估，以保證尿素裝置的安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。