第44卷第1期化工設(shè)備與管道Vol.44 No. 12007年2月PROCES EQUIPMENT & PIPINGFeb. 2007氣化爐缺陷處理與安全運行丁劍鳴(甘肅劉化集團公司,永靖731603 )摘要:通過對氣化爐使用情況及 裂紋成因的分析解決了存在的安全隱患,保證了氣化爐的安全運行對同類特種設(shè)備的安全使用有借鑒作用。關(guān)鍵詞:氣化爐;裂紋;分析;處理;安全運行中圖分類號:TQ054.2文獻標識碼:B文章編號: 1009-3281( 2007 )01 0036-03Safe Operation and Treatment of defects in Gasifying FurnaceDing JianmingGansu Liu Hua Group Co. , Yongqing 731603Abstract W ith analyzing the operation of gasifying furmace and the causes of creating cracks , the existing hidden peril of safety wasremoved. Thus , it is ensured that the gasifying furmace can works in safe situation. W hat presented herein can be referenced in the safeuse of other special equipment.Keywords gasifying furnace , crack , analysis , treatment , performance in safety氣化爐是合成氨生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備之- -其可探傷部位記錄?？啃院驮诰€長周期穩(wěn)定運行直接關(guān)系到企業(yè)年度生產(chǎn)計劃的完成情況。本文對在用2*氣化爐近幾年的使用、檢驗及缺陷處理情況進行了探討和分析，有Z1利于加強特種設(shè)備的管理工作和安全使用。B1基本情況024001.1 技術(shù)參數(shù)氣化爐屬三類反應(yīng)容器,帶耐火磚襯里。原料氣天然氣)和空分車間送來的氧氣在氣化爐內(nèi)控制壓力3.1 MPa、 溫度1350 C的條件下進行氧化反應(yīng)生成以CO+H2為主的氣化氣。設(shè)備結(jié)構(gòu)見附圖1技術(shù)參數(shù)為設(shè)計壓力3.2 MPa、設(shè)計溫度250圖1氣化爐結(jié)構(gòu)簡圖C(壁溫)操作壓力3.1 MPa、 操作溫度250 C(壁1.3 使用情況溫)主體材質(zhì)15 MnVR、 外形尺寸φ2400 x34(封原來是以重油為原料生產(chǎn)合成氨的化肥企業(yè)，頭40 )x8980 mm、容積40 m'。以重油與氣化劑為原料在氣化爐內(nèi)進行氣化反應(yīng)來1.2 制造該氣化爐由蘭州石油化工機械廠制造,1980 年造氣。由于重油成分、生產(chǎn)負荷、工藝操作及筑爐水9月投入使用。組焊采用J507焊條,自動焊組焊平等原因氣化爐內(nèi)襯會造成串氣、局部沖刷、甚至2007年2月丁劍鳴.氣化爐缺陷處理與安全運行耐火磚脫落現(xiàn)象結(jié)果常導致爐壁溫度超過250C部不清根直接埋弧自動焊時導致局部產(chǎn)生未熔合。設(shè)計溫度。因生產(chǎn)需要為了降低外殼溫度便人為由于在未熔合端部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，設(shè)備運行十采用局部超溫部位吹空氣或氮氣的方法和整個外壁幾年后在交變應(yīng)力作用下,導致未熔合端部開裂澆水強制降溫來保證生產(chǎn)。近年來,隨著原料路線繼而產(chǎn)生裂紋。另外,如果該氣化爐在運行中出現(xiàn)的改造引入比較潔凈的能源天然氣造氣極大地改意外如超溫、超壓、局部過燒缺陷處有可能發(fā)生開善了氣化爐的運行狀態(tài)。但是受生產(chǎn)負荷和筑爐水裂。平的影響,仍存在氣化爐爐壁超溫的現(xiàn)象。因此如綜合以上分析2"氣化爐的裂紋產(chǎn)生是疲勞破何保證氣化爐安全長周期運行仍是今后工作的主攻裂現(xiàn)象屬于金屬的低周疲勞。產(chǎn)生的條件有缺陷方向。處存在較高的局部應(yīng)力集中(如未熔合、裂紋等),2存 在的缺陷存在波動載荷(如以重油為原料時氣化爐加減量頻2#氣化爐在1999年8月的定期檢驗中超聲波繁、開停車頻繁等) ,爐壁澆水可能產(chǎn)生溫差應(yīng)力探傷共發(fā)現(xiàn)超標缺陷24處其中II級缺陷20處缺(由于內(nèi)外部溫差較大、溫度不均,在容器的內(nèi)外壁陷總長922 mm射線探傷共拍片81張其中II級片會引起周向拉伸或壓縮應(yīng)力)。10張,IV級片24張含裂紋片12張裂紋總長8494缺陷處理mm )。在這次定期檢驗中,B1、B2 和B3三條環(huán)焊4.1返修方案縫中均發(fā)現(xiàn)超標缺陷,其中上封頭環(huán)縫B1中發(fā)現(xiàn)確定缺陷部位并做出明顯標記。埋藏裂紋和未熔合等缺陷14處總長約1 700 mm ,焊接方法:手工電弧焊單個缺陷長度最大250mm(縱焊縫未發(fā)現(xiàn)超標缺焊接材料:J507( φ3.2 mm、φ4.0 mm )陷)。這些缺陷距外壁表面的深度為18 ~ 25 mm。電源及極性直流反接而在之前的檢驗中只在B1環(huán)縫中發(fā)現(xiàn)超標缺陷6焊位:橫焊處總長約200 mm ,單個缺陷長度最大50 mm。再焊工資格:應(yīng)按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》往前的檢驗中B1環(huán)縫中未發(fā)現(xiàn)超標缺陷。考試合格，以甘肅省鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)簽:在壁厚測定中本次及之前的測定顯示,許多測發(fā)的焊工合格證為準。點先后的測定值很不穩(wěn)定數(shù)據(jù)分散,且與實際壁厚4.2 焊接工藝不符。這說明氣化爐的材質(zhì)受到了一定的損傷。用碳弧氣刨將缺陷消除干凈;用砂輪打磨出金3缺陷成因及安全評定屬光澤并用PT檢查,確認缺陷已全部消除干凈;由于2*氣化爐在制造中只做了24%的探傷檢視各處具體情況用砂輪修磨出施焊所需的坡口。查,因此該設(shè)備的環(huán)焊縫內(nèi)部可能存在超標的焊縫焊接規(guī)范(表1 ):每一焊道焊渣必須清除干凈方可進行后續(xù)焊接。缺陷。表1焊接規(guī)范所發(fā)現(xiàn)的缺陷距離外表面的深度為18~25項目I/AU/Vv/( mm: min-' )mm這個部位是不對稱X坡口的交叉部位,也是容焊條dφ3.2.90~ 10020 ~24> 100易產(chǎn)生焊接缺陷的部位。在近幾次的檢驗中發(fā)現(xiàn)缺陷有逐步發(fā)展的趨焊條φ4.0140~ 18020~ 24> 120勢結(jié)合碳弧氣刨解剖實際發(fā)現(xiàn)的裂紋和未熔合等焊前用氧乙炔焰對焊接部位周圍150 mm范圍缺陷經(jīng)分析判定缺陷產(chǎn)生的原因主要和當時(七內(nèi)預(yù)熱至100 C以上。十年代)制造廠焊接工藝、方法有關(guān)。當時,此環(huán)焊焊接層溫:100 C-250 C?？p焊接工藝為內(nèi)手工焊+外不清根直接埋弧自動焊后進行后熱處理300 C保溫一小時并用石懼這就有可能因封斗筒休加丁尺寸精庶不夠懼棉保溫材料覆蓋焊接部位進行緩冷。2007年2月趙鵬等.埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護檢驗檢測技術(shù)組合方法及評價系統(tǒng)研究49.定，可將結(jié)果以圖形顯示。在檢驗檢測技術(shù)組合方法的基礎(chǔ)上為了掌握( 5 )CIPS檢測數(shù)據(jù)分析評價模塊CIPS 檢測整個龐大管網(wǎng)的防護狀況,結(jié)合國家相關(guān)法規(guī)、標的數(shù)據(jù)為管地陰極保護沿管線的通斷電位本模塊準編制了防腐系統(tǒng)檢測評價軟件。軟件執(zhí)行界面將這些數(shù)據(jù)以兩條曲線在圖形上顯示出來根據(jù)設(shè)開發(fā)使用的是可視化開發(fā)工具VB6.0與后臺數(shù)據(jù)定的有效保護電位分界值確定出各段的保護效果。庫Access共享使用MS Jet數(shù)據(jù)庫引擎實現(xiàn)了兩者2.2.4 報表生成模塊無縫結(jié)合,且執(zhí)行數(shù)據(jù)庫各種操作的ADO技術(shù)更使本模塊的作用是依據(jù)用戶及檢測的數(shù)據(jù)和計算軟件具有良好的執(zhí)行效率。結(jié)果的數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的報表。在本模塊執(zhí)行時要參考文獻求用戶選取要生成的報表類型,系統(tǒng)自動列出能生，成該種報表的數(shù)據(jù)表,用戶可從中選擇或自己新建.[1]中華人民共和國國務(wù)院令(第302號)國務(wù)院關(guān)于特大安全該種表來重新輸入數(shù)據(jù)，對表中數(shù)據(jù)預(yù)覽滿意后便事故行政責任追究的規(guī)定2001.2.[2]杜順學何仁洋.壓力管道的運行維護與檢驗.第二屆全國管可生成報表。道技術(shù)學術(shù)交流會議論文集(壓力容器2002增刊),寧波:3結(jié)論2002 ,148 ~151.定期進行埋地鋼質(zhì)管道檢驗檢測是國外實現(xiàn)管[3] 王朝暉,石永春,朱歡勤、管道檢測技術(shù),管道技術(shù)與設(shè)備,1999 1 ;40-41.道安全運行與管理的重要措施在實踐中得到了較[4]何仁洋, 城市埋地燃氣管道地面檢測技術(shù)研究.第二屆全國管好的應(yīng)用,而在我國,由于政府管理職能因素、相關(guān)標準與法規(guī)的滯后以及技術(shù)方面等諸多原因尚未2002 134- 138.完全開展埋地鋼質(zhì)壓力管道的定期檢驗工作。[5] 賴廣森廖宇平李嘉等.埋地管道防腐層缺陷地面檢測技術(shù)埋地鋼質(zhì)管道特別是城市埋地燃氣管道的地面最新進展，管道技術(shù)與設(shè)備,1999 6 34 ~36.非開挖檢驗檢測不同于鍋爐壓力容器的直接接觸式[6]潘杰張明舉虞慶文.快速查找埋地管道防護層破損儀器選擇與檢測方法比較.腐蝕與防護2001 22( 5)218 -219.檢測尚有-些技術(shù)難題未完全解決因此通過比對[7]周琰靳世久孫墨等.埋地管道防腐層缺陷DCVG檢測技術(shù)試驗研究本文提出了檢驗檢測技術(shù)組合方法。研究及應(yīng)用.管道技術(shù)與設(shè)備2001 5 38 -40.(上接第37頁)焊后打磨修復(fù)悍縫表面,保證與附近焊縫及母5討論材圓滑過渡。( 1 )通過返修,保證了容器的安全使用,避免了4.3 焊后熱處理焊后經(jīng)整體消除應(yīng)力熱處理溫度620 +25 C、該氣化爐的報廢。為企業(yè)節(jié)約了大量資金。( 2 )雖然目前該氣化爐運行正常，但是該爐已.升溫速度≤25 C/h、保溫時間2 h、降溫速度≤85使用二十幾年,因此對使用單位提出了更高的要求。C/h。需要做好以下工作:堅持壓力容器的年度檢查及定4.3檢驗修復(fù)后對所有返修部位做RT檢查、容器內(nèi)表期檢驗提高筑爐水平,避免氣化爐爐壁的超溫現(xiàn)面焊縫做100%MT檢查、對接焊縫做100%UT檢象精心操作防止超溫超壓避免工藝頻繁波動發(fā)!查對返修部位做金相及硬度檢查水壓試驗。檢驗現(xiàn)缺陷及時處理不得帶病運行以免因僥幸心理造式迅女重