第44卷第1期化工設(shè)備與管道Vol 44 No I2007年2月PROCESS 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TO054.2文獻標識碼:B文章編號:1009-3281(2007)1-003603Safe Operation and Treatment of defects in Gasifying FurnaceDing jianmingGansu Liu Hua Group Co, Yongqing 731603Abstract With analyzing the operation of gasifying furnace and the causes of creating cracks the existing hidden peril of safetyremoved. Thus it is ensured that the gasifying furnace can works in safe situation. What presented herein can be referenced in the safeKeywords 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)備之一其可探傷部位記錄靠性和在線長周期穩(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B1利于加強特種設(shè)備的管理工作和安全使用。1基本情況②24001.1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B5制壓力3.1MPa、溫度1350℃的條件下進行氧化反應(yīng)生成以CO+H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3.2MPa、設(shè)計溫度250α(壁溫)操作壓力3.1MPa、操作溫度250℃(壁圖1氣化爐結(jié)構(gòu)簡圖溫)主體材質(zhì)15MnVR、外形尺寸d2400×34封1.3使用情況頭40)×8980mm、容積40m3V中國煤化工產(chǎn)合成氨的化肥企業(yè)以重1.2制造CNMHG爐內(nèi)進行氣化反應(yīng)來該氣化爐由蘭州石油化工機械廠制造1980年造氣。由于里出戰(zhàn)爾王廣頁荷、工藝操作及筑爐水9月投入使用。組焊采用J507焊條自動焊組煤平等原因氣化爐內(nèi)襯會造成串氣局部沖刷、甚至后在610℃下保溫2.5h進行了整體熱處理。氣化收稿日期20060620;修回日期2006010爐外殼主俾癱挹時的探傷比例為24%但無焊縫作者簡介打劍嘎1969-)男工程師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(dǎo)致爐壁溫度超過250℃?部不清根直接埋弧自動焊時導(dǎo)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(dǎo)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岀現(xiàn)的改造引入比較潔凈的能源夭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p*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薇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Ⅲ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922mm謝線探傷共拍片81張其中Ⅲ級片會引起周向拉伸或壓縮應(yīng)力10張N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,Bl、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BI中發(fā)現(xiàn)確定缺陷部位并做岀明顯標記。埋藏裂紋和未熔合等缺陷14處總長約1700mm,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:507(d3.2mm、d4.0mm)陷)。這些缺陷距外壁表面的深度為18~25mm。電源及極性菹流反接而在之前的檢驗中只在BⅠ環(huán)縫中發(fā)現(xiàn)超標缺陷6焊位橫焊處總長約200mm單個缺陷長度最大50mm。再焊工資格痖按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》往前的檢驗中B環(huán)縫中未發(fā)現(xiàn)超標缺陷?？荚嚭细褚愿拭C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鬧用砂輪打磨出金3缺陷成因及安全評定屬光澤并用P檢査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岀施焊所需的坡口。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)蒞表1):每一焊道焊渣必須清除干凈缺陷。方可進行后續(xù)焊接。所發(fā)現(xiàn)的缺陷距離外表面的深度為18~25表1焊接規(guī)范mm這個部位是不對稱Ⅹ坡口的交叉部位,也是容易產(chǎn)生焊接缺陷的部位。焊條d3.290-100在近幾次的檢驗中發(fā)現(xiàn)缺陷有逐步發(fā)展的趨焊條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1中國煤化工耶位周圍150mm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)CNMHG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10℃250℃?？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℃保溫一小時并用石焊這就有可能因封頭、筒體加工尺寸精度不夠、焊棉保溫材料覆蓋焊接部位進行緩冷。接規(guī)范不穩(wěn)后數(shù)工焊打底局部地方成型較差在外(下轉(zhuǎn)第49頁)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ε49定,可將結(jié)果以圖形顯在檢驗檢測技術(shù)組合方法的基礎(chǔ)上為了掌握〔5)CIS檢測數(shù)據(jù)分析評價模塊CI門S檢測整個龐大管網(wǎng)的防護狀況結(jié)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)行時要求用戶選取要生成的報表類型系統(tǒng)自動列出能生參考文獻成該種報表的數(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可生成報表2]杜順學(xué)何仁洋.壓力管道的運行維護與檢驗.第二屆全道技術(shù)學(xué)術(shù)交流會議論文集(壓力容器2002增刊),寧波3結(jié)論定期進行埋地鋼質(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)道安全運行與管理的重要措施在實踐中得到了較19990-41好的應(yīng)用而在我國由于政府管理職能因素、相關(guān)[4]何仁洋城市埋地燃氣管道地面檢測技術(shù)研究第二屆全國管道技術(shù)學(xué)術(shù)交流會議論文集(壓力容器2002增刊),寧波標準與法規(guī)的滯后以及技術(shù)方面等諸多原因尚未完全開展埋地鋼質(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J999634~36.非開挖檢驗檢測不同于鍋爐壓力容器的直接接觸式[6〕潘杰漲明舉虞慶文.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20012(5)218-219檢測尚有一些技木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DVC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2001538-40上接第37頁)焊后打曆修復(fù)焊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焊后熱處理該氣化爐的報廢。為企業(yè)節(jié)約了大量資金焊后經(jīng)整體消除應(yīng)力熱處理溫度620±25℃(2)雖然目前該氣化爐運行正常但是該爐已升溫速度≤25℃/h、保溫時間2h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。℃/h。需要中國煤化工容器的年度檢查及定4.3檢驗期椅CNMHG氣化爐爐壁的超溫現(xiàn)修復(fù)后對所有返修部位做R檢查、容器內(nèi)表象精心操作防止超溫超壓避免工藝頻繁波動發(fā)面焊縫做100%MT檢查、對接焊縫做100%UT檢現(xiàn)缺陷及時處理不得帶病運行以免因僥幸心理造查對返修部位做金相及硬度檢查水壓試驗。檢驗成設(shè)備事故。結(jié)論為安辣燙善級為3級。