大型静设备的泄漏检修概述
论文导读：A-EA302封头打开后,我们发现密封面有两处长时间受冲刷而被破坏,对这两处我们选用了和设备母材相适应的焊接材料和焊接工艺进行补焊后,先用风动砂轮对缺陷焊接高点进行打磨,然后用自制修研磨工具进行精研,待检测无误后,方可认为密封面质量合格。密封垫片是法兰密封最重要的环节之一,如果密封垫片选型不当或存在质量问题,均可能造成泄漏。A-EA302换热器使用的是石墨带+钢垫+石墨带的型式,在使用前应首先进行外观检查,看石墨带是否连续平整,钢垫本身有无缺陷等,然后方可使用。
关键词：密封面，泄漏，换热器
1. 大型静设备密封面泄漏的检修
A-EA302为合成车间变换炉2#进料气加热器,其管程为变换气,壳程为原料气。在2006年试运行期间,封头法兰间密封面出现大量泄漏,严重影响试运行的正常进行,于是停车检修。检修后,运行至现在已两年多的时间,未曾发现泄漏,而与其相邻的A-EA301、A-EA303却不同程度地发生泄漏,总结对A-EA302的检修以及对其它静设备的检修,我认为在以下几方面应特别注意:
1.1 打开封头后,应首先检查密封面质量情况
A-EA302封头打开后,我们发现密封面有两处长时间受冲刷而被破坏,对这两处我们选用了和设备母材相适应的焊接材料和焊接工艺进行补焊后,先用风动砂轮对缺陷焊接高点进行打磨,然后用自制修研磨工具进行精研,待检测无误后,方可认为密封面质量合格。
1.2 检查垫片质量情况
密封垫片是法兰密封最重要的环节之一,如果密封垫片选型不当或存在质量问题,均可能造成泄漏。A-EA302换热器使用的是石墨带+钢垫+石墨带的型式,在使用前应首先进行外观检查,看石墨带是否连续平整,钢垫本身有无缺陷等,然后方可使用。
1.3 螺栓的选择
螺栓的材质和结构将直接影响到螺栓予骒力,因此在检修时如确需要换螺栓,应选用相同或相近的材质和结构。
1.4 回装和紧固
1.4.1 回装前应首先将密封面、垫片等清理干净。
1.4.2 因A-EA302密封结构为榫槽式,如不采取措施,垫片极易从凹槽中掉出而破坏垫片,因此回装时应将垫片固定在凹槽内,如用胶带纸或黄油等进行固定。免费论文网。
1.4.3 回装时,当凸橼准确无误地进入凹槽后方可紧固。
2. 换热器的泄漏
据不完全统计,换热器发生泄漏,因管束或列管的腐蚀破坏而引起的约占85%以上。从介质的特点上分类,其腐蚀破坏类型主要有:化学腐蚀、点蚀、应力腐蚀等,不锈钢管束还有可能发生晶间腐蚀等。免费论文网。
催化装置的轻油系统、加氢精制装置的脱硫化氢汽提系统,一般都存在着以H2S-HCL-H2O为主的腐蚀环境,氧气的存在会明显加速腐蚀的速度,当溶解氧含量由0.018 mg/L升高至0.063mg/L时,腐蚀速度增加近4倍,含氧量增加到1mg/L时,腐蚀速度将增加到近20倍。因此,在停工吹扫、检修后,原来不漏的换热器,检修后试压时或开工不久就发生泄漏,正是由于在用蒸汽或压缩空气吹扫时增加了氧、水分的含量,加剧了H2S-HCL-H2O为主的腐蚀环境下的金属腐蚀速率,从而导致密封失效而发生泄漏。
由于在石油化工的许多生产过程中不允许添加缓蚀剂,而过高地提高管束等级又会导致加工成本的增高,在现有条件下,不增加成本,又能够降低换热器泄漏率,唯一可行的办法就是在换热器制造、安装、检修过程采取措施,控制相应介质引发腐蚀的起因,以减少发生泄漏的机率。
2.1 管束与管板间因连接方式不同引发的泄漏
管板与管束间的连接有胀接、焊接、胀焊结合三种方式。胀接过程中要选择适当的胀管率,一般地胀管率以1%-1.9%为佳,管子直径大且壁厚小应取小值,直径小且壁厚大取应大值。
在换热器的制造过程中,胀管率过小,称为欠胀,不能保证必要的连接强度和密封性能。胀管率过大称为过胀,使管壁减薄量过大,加工硬化严重,甚至发生裂纹,为加剧腐蚀提供了条件。胀接不能在气温低于-10℃的条件下进行,因为气温过低可能会影响材料的机械性能,甚至会发生裂纹。但胀接不存在温度变化和严重的应力腐蚀,是比较理想的连接方式,但由于对管束端部表面质量、硬度、管板的机加工精度、胀管经验要求很高,因此大多数换热器管束都采用焊接方式,但该方式管子与管板间存在着一定的间隙(死区),在间隙内流体不流动,容易产生电化学腐蚀,并且在管子损坏后,不易更换,焊缝在间隙内有很大的焊接残余应力,易在焊缝中产生横向延展性裂纹,而且间隙中会积聚大量的氯离子,又处于贫氧状态,很容易产生间隙腐蚀和应力腐蚀。这在PTA生产装置的换热器泄漏的事例中很常见,以CH3COOH-H2O为主要腐蚀介质,引起的换热器泄漏多由间隙腐蚀而引起。如果采用胀焊结合方式连结,既可降低对管孔的加工精度、管束的表面光洁度、硬度等参数的要求,又消除了间隙,从而消除间隙腐蚀与应力腐蚀,实现减少泄漏的机率的目的。
2.2换热器管束腐蚀泄漏的主要原因
(1)管束本身缺陷。免费论文网。在机械加工过程中在管束表面残留了一些缺陷,如砂眼、点蚀坑、锈皮等,可能导致腐蚀过程的加剧,使密封因失效而引发泄漏。
(2)管束焊缝缺陷。U型管管壁较薄,焊接时的错边可导致有效壁厚的减薄,小径管束的焊接存在缺陷。
(3)折流板、支持板的影响。主要是因为管孔加工精度不适或与管板间相互配合偏差过大时挤压管束,使受挤压处的防腐层难致密性削弱,如果因吊装等原因造成折流板或支持板相对于管束稍有滑动,未防腐的部分就会裸露出来,而且该处易形成小的滞流区,导致间隙腐蚀。
2.3 控制对策
(1)改进焊接接头的检验方式。按照JB928-67的规定焊缝质量要保证在Ⅲ级以上,不得有任何裂纹、未焊透、未熔合等缺陷。在完成检修或新设备投用时,也可随机进行探伤抽查,保证检修或安装质量。
(2)采用适当的焊缝结构。减少角焊缝、组合焊缝的数量,变角接为对接,对于变径较大连接,可采用加强接头或骑座式焊缝,尤其是塔、容器上直径<DNl00的接管,应尽量采用骑座式结构,骑座式结构易消除应力集中,减轻应力腐蚀的影响。
(3)采用钨极氩弧焊焊接技术。钨极氩弧焊可以手工操作,也可以自动焊、半自动焊。因为钨极的载流能力有限,焊接电流不易太大,否则易造成焊缝夹钨。钨极氩弧焊的突出优点是适合薄件、合金钢及一些难熔金属的焊接,可确保背部成型,有效地消除未焊透、气孔、夹渣等缺陷。因为焊电弧小、温度高、热量集中,故其焊缝体积、热影响区比电弧焊明显减小,焊接应力较小。氩气属于惰性气体,它降低了合金元素的烧损,有利于保证接头优良的机械性能。
(4)必要时进行相应的焊后热处理。对于易发生应力腐蚀的焊接,必要时可进行焊后热处理,以消除焊接残余应力,降低应力集中,对不锈钢接头应做固溶处理,这样有利于降低应力腐蚀和晶间腐蚀,在停工检修过程中,应在降温、吹扫、置换等工序上注意采取措施,防止因氧含量、水分的增高加剧腐蚀。
3. 管道等静设备构件的磨损泄漏
磨损泄漏通常出现在含有颗粒状介质流体的单元,如PTA装置污水系统和催化裂化装置催化剂卸剂系统等含有固体颗粒的流体环境下。
3.1 催化装置卸剂线
催化装置卸剂线主要泄漏点是法兰密封面及吹扫线接管焊缝,尤其是第一道阀的上密封面,易造成催化剂单耗增加。主要原因是卸剂时主线温度一般在650℃左右,而副线温度低,造成主线热膨胀的不对称,使密封件的变形不匀;加上卸剂次数较频繁,加大了磨损速度,并由于催化剂的紊流,增加了对法兰密封面的磨损,如不及时热紧,必然会发生泄漏。采取以下控制对策:
3.1.1采用小型自动卸料器,减少卸剂次数。
3.1.2尽量少投用副线。
3.1.3提高密封件如垫片、螺栓的等级,在法兰
密封面周围加冷却盘管,在卸剂时才投用,以降低密封件膨胀偏差,卸剂时就进行一次热紧,保证合适的密封比压,或将法兰连接阀改为焊接阀。
3.2 PTA装置污水线
公司PTA污水线为168×5、129×6·5复合管结构,套管为20号碳钢无缝管,芯管材质为316 L,介质为含有颗粒的酸性水,PH值为2·4~6,经过近4年来的运行后,发生了多处泄漏。造成泄漏的主要原因是由于电化学腐蚀和磨损腐蚀,在弯头处形成紊流,冲击磨穿。
3.3控制对策
管线采用不锈钢管替代复合管结构,消除复合管存在的接头间隙加剧腐蚀的因素。
【参考文献】
[1] 吴国威. 300MW机组高压加热器的故障分析及处理[J]. 电力设备, 2006, (07) .
[2] 杨瑞. 高压加热器泄漏原因分析及处理[J]. 发电设备, 2005, (04) .
[3] 卢绪祥. 高压加热器泄漏原因分析及防止措施[J]. 发电设备, 1999, (02) .
[4] 顾长波. 300 MW高压加热器焊接缺陷分析及质量控制[J]. 焊接, 2005, (12) .
[5] 王锦昕. 高压加热器管系泄漏的技术分析及其对策[J]. 河北电力技术, 1999, (01) .
上一篇:简述输油控制阀试验台的设计
下一篇:硅铁厂的大气污染源治理措施刍议
