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氨洗塔腐蚀隐患的消除与安全评估

  
评论: 更新日期:2010年10月02日

  2 隐患整改方案
  检验结果出来后,陕化化肥股份有限公司化肥厂立即组织厂内有关技术人员进行了讨论分析,确定了维修方案。为了保证设备的安全使用,考虑到减薄部位的强度问题,由相关有资质的专业人员对氨洗塔的腐蚀部位用磨光机打磨后,用BM310Mo--L(①3.2mm;Cr24.0~26.0%,Nil9.0~23.0%,Mo1.9~2.4%)不锈钢焊条进行了补焊。补焊结束后未进行任何无损检验即投入了运行。

  3隐患整改过程存在的不符合项分析
  (1)补焊维修方案未经该压力容器生产厂制定或审核同意。
  (2)本次补焊未做压力容器焊接工艺评定。
  (3)本次补焊采用的焊材是BM310Mo--L,属于异种钢焊接,在使用中有电化学腐蚀倾向。
  (4)本次补焊中未做消氢处理,常年使用的设备材料极易受氢的作用,补焊时很容易开裂。
  (5)未进行焊接预热、焊后保温等措施。
  (6)补焊结束后未做无损检测,无法排除补焊时产生缺陷的可能性。

  4强度校核
  为了更好地发挥材料塑性性能的潜力,按弹塑性分析法对筒体进行校核。
  氨洗塔简体采用的是双层热套结构,材料为16MnR,屈服强度cr,=325MPa,热套时过盈量控制在0.15—0.25%D。
  在内、外筒材料同时产生屈服时,筒体所能承受极限压力Pl为:
  
  当内筒出现穿孔破损时,外筒材料屈服时,所能承受的极限压力P为:
  
  按第三强度理论外径公式计算,当内筒穿孔破损时,造成外筒瞬间失稳的爆破压力Pb为:
  
  通过计算得出,为了保证氨洗塔的安全运行,操作压力应控制在l2.04MPa以下。

  5用声发射监测进行安全评估
  在氨洗塔运行过程中,兰州石油机械研究所石化设备检测公司于2004年l1月18日对定期检验中发现问题的第一筒节进行了局部声发射监测。由于裂纹扩展和电化学腐蚀所产生的声发射信号的特征不同,故采用了两种不同频段的传感器(中心响应频率分别为150kHz和30kHz),共进行了两次声发射监测。监测过程中,压力变化范围为10.1l—l1.7MPa。
  声发射检测采用WAE2002全波形数字式声发射测试仪,采取了局部监测方式对缺陷部位进行检测,由于氨洗塔是双层热套结构,故传感器布置在第一筒节的环焊缝上,传感器按三角网络形式排列,实施平面定位布置,传感器以磁夹具方式固定。声发射检测结果为:在运行监测过程中,未采集到具有活性的声发射信号,因此该氨洗塔按原操作参数安全运行至2005年7月(陕化化肥股份有限公司化肥厂年度系统大检修计划在7月份进行,到时将请该设备制造厂家对其进行彻底维修或更换)。

  6结束语
  自发现氨洗塔腐蚀严重到维修及安全评定,在补焊维修上,企业意见基本一致,并且非常积极主动,补焊维修进行得很顺利。但在补焊结束后,是否该安全评定却产生了很大分歧,一部分人认为,作为老企业,不论从技术方面,还是管理经验,对此次补焊维修的可靠性和安全性都应该给予充分的确定,不必要进行安全评定。另一部分人则持相反态度,他们认为,此次补焊维修最大的缺陷是维修资质问题,根据《压力容器技术监察规程》,一是维修方案不是由压力容器制造厂家制定的;二是补焊过程存在违规现象,如未进行焊前预热、焊后保温等措施;三是采用焊材的规格及材质是否符合要求。针对存在的问题,集团公司召集有关技术和安全管理人员多次进行探讨,在企业所在地市、县安监部门及技术监督部门的督查和协调下,形成了共识,氨洗塔虽经补焊维修,隐患依然存在,必须进行安全评定。意见一致后,化肥厂立即派专人前往兰州,与兰州石油机械研究所石油化工设备检测公司联系,在短期内完成了检测和安全评定,并得出了可以安全运行至年度系统大检修的结论。

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