(中海石油天野化工股份有限公司,内蒙古 呼和浩特010070)
[中图分类号]TQ 441.41[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2013)04-0043-02
1 概 述
中海石油天野化工股份有限公司尿素装置是20世纪90年代引进意大利Snamprogetti的尿素装置,采用的是氨汽提工艺,1996年12月17日投产,日产尿素1 760 t。该装置的尿素合成塔由ATB-CALDERERIA公司于1994年制造,规格为φ2 154 mm×90 mm×45 215 mm,空重266 t,容积150.97 m3,设计压力16.7 MPa,温度210 ℃。其承压壳体为单层结构,筒体分11个筒节,厚90 mm,上、下封头为球状封头,厚度50 mm,承压壳体的材料为ASTM A737 GR C,封头及筒体的内表面衬316L(mod),衬里厚5 mm。为防止物料返混,塔内设置了10层筛板塔盘,每层塔盘由7块组成,塔盘上开有500个φ8 mm孔。
尿素合成塔的运行状况直接影响整个尿素装置的安全、稳定、长周期运行。由于尿塔造价高、制造周期长,一旦塔内不锈钢衬里发生腐蚀泄漏,轻者造成停车,重者造成设备损坏和人员伤亡事故,将给企业带来巨大的经济损失。所以尿素合成塔衬里的腐蚀检测、维修以及日常运行维护是一项非常重要的工作。
在装置开车运行中需要经常检查检漏孔是否存在泄漏,如果泄漏说明衬里已被腐蚀穿了;定时分析尿素合成塔出口物料中铁镍含量,如果超出规定值则说明塔内衬里腐蚀加重;另外从尿素产品颜色上也可以看出衬里腐蚀情况,如果出现红色尿素则表示塔内腐蚀非常严重,必须停车检修。在装置定期检修或因合成塔发生泄漏停车后,应对合成塔进行全面的腐蚀检查和检测。
(1)表面宏观检测:用肉眼或通过5~10倍放大镜观察衬里表面的腐蚀状况,观察金属颜色、有无金属光泽、表面有无粗糙和焊缝缺陷。
(2)表面渗透检测:对重点怀疑部位焊缝及热影响区做表面渗透检查,以便找出肉眼难以看到的微小气孔和裂纹等缺陷。
(3)衬里厚度检测:用超声波测厚仪测量厚度,确定衬里受均匀腐蚀的厚度。
(4)氨渗漏试验:从壳体检漏孔中通入氨(为防止把衬里压鼓,压力控制在0.025~0.03 MPa),在内侧用试纸检查,如果有泄漏,试纸会变色。在氨渗透试验前一定要注意将衬里与碳钢壳体间的结晶和其他污物清除干净,并用氮气置换。
(5)铁素体含量测定:用铁素体测定仪测定衬里环、纵焊缝铁素体含量;测定衬里表面铁素体含量。
2 合成塔衬里检测与修复情况
自1996年装置投入运行后,直接因尿素合成塔内衬里焊缝腐蚀泄漏导致停车遇到过1次。至今共对衬里及焊缝进行过几次修复:2005年大修,对检测发现的共30处衬里及焊缝缺陷进行了修复;2007年9月对1处衬里焊缝泄漏进行了修复;2008年8月,对大修检测发现的衬里及焊缝缺陷进行了修复处理。下面重点介绍2008年检测发现的问题及处理、修复情况。
2.1 检测发现的问题
(1)衬里铁素体含量超标(上封头衬里表面铁素体含量≤1.8%,筒体衬里表面铁素体含量≤1.7%,下封头衬里表面铁素体含量≤0.69%,均超过≤0.6%的标准要求)。根据其他尿素厂的实际经验,铁素体含量>0.6%后,会在