陳 罡 楊 亮 張 光
(1.中國石油遼陽石油化纖公司建修公司 遼陽 111003)
(2.中國石油遼陽石化公司油化廠 遼陽 111003)
某煉化裝置一臺臥式酸液罐,罐體規(guī)格DN1200×8mm,技術(shù)特性見表1。運行中發(fā)現(xiàn)罐體下部一接管(φ168×8mm)從補強圈信號孔漏液,需要停工修理,現(xiàn)對罐體泄漏檢查修理中的問題進行討論。
表1 酸液罐技術(shù)特性
首先查看容器檔案資料:酸液罐是2003年設(shè)計,2004年建造并使用。竣工圖中的罐體接管補強圈結(jié)構(gòu)如圖1所示,這一接管作為備用孔并用法蘭蓋盲堵。
圖1 罐體接管補強圈結(jié)構(gòu)
2016年裝置停工檢修時的《容器定期檢驗報告》:本次檢驗未發(fā)現(xiàn)缺陷,檢驗結(jié)論評定壓力容器安全狀況等級為2級,允許在現(xiàn)行條件下繼續(xù)使用到2019年8月。
雖然罐體材料S30403對硝酸液是耐蝕的[1],并且竣工圖提出了罐體材料“晶間腐蝕試驗”和罐體表面“酸洗鈍化處理”制造與檢驗要求。但是酸液罐已經(jīng)使用了13年,因局部損傷引起的腐蝕泄漏也是可能的,從接管補強圈信號孔泄漏的液量看,有可能是補強圈范圍內(nèi)罐體或與接管連接的焊縫發(fā)生了局部腐蝕所致。
酸液罐運抵容器修理車間,打開人孔進行清洗處理。具備進入罐內(nèi)條件后,在罐體外部的泄漏接管補強圈信號孔處,通入0.4~0.5MPa壓縮空氣,同時在罐內(nèi)泄漏的接管補強圈對應(yīng)罐體表面用皂液檢查泄漏情況。發(fā)現(xiàn)罐體表面有一處發(fā)泡,仔細觀察:氣泡從一表面刻痕處冒起,做出漏點標記。再次重復(fù)皂液檢查一遍接管補強圈對應(yīng)的罐體表面范圍,確認沒有其他部位泄漏。
觀察泄漏處表面刻痕形貌:開口成三角形,邊長約2mm,沿罐壁延伸越發(fā)狹小而抵達補強圈上表面。
對此做出容器修理方案,參照壓力容器制造質(zhì)量計劃[2,3]做出容器泄漏修理工藝:1)用角磨擴展刻痕處,去除腐蝕污垢成金屬本色;2)采用焊條電弧焊補焊,外側(cè)補強圈作為根部焊道的焊接墊板,選用E308L-16φ3.2焊條;雖然漏點尺寸不大,但為便于焊條有足夠擺動空間、保證焊縫熔合質(zhì)量,用角磨制備約60~70°焊接坡口,坡口長度不小于30mm,坡口兩端與母材平緩過渡;為避免焊接接頭處過熱影響耐腐蝕性能,選用小規(guī)范施焊,控制層溫≤60℃,注意層間嚴格清理。3)焊后打磨與罐體表面齊平,滲透檢測Ⅰ級合格;4)從補強圈信號孔通入0.4~0.5MPa壓縮空氣,檢查補強圈對應(yīng)的罐體內(nèi)表面無泄漏;5)用1.25倍工作壓力水壓試驗通過;6)對修理部位表面做“酸洗鈍化處理”。
酸液罐修理后安裝復(fù)位,開工運行正常。
從上面酸液罐接管補強圈泄漏檢查修理過程發(fā)現(xiàn):泄漏部位的接管是酸液罐在使用中從未開啟的備用孔;泄漏失效是由于罐體局部損傷所致;泄漏發(fā)生在距2016年停工檢修僅6個月。
1)備用孔是容器為工藝使用提供的未知用途接管,通常作為標準系列容器的管口。對于煉化裝置中固定用途的非標容器,管口的用途已經(jīng)確定。為減少密封泄漏點以及引起不必要的風(fēng)險,建議酸液罐具有固定用途的非標容器在備臺建造時,去掉容器管口表中無用的備用孔。
2)酸液罐接管補強圈泄漏是由于罐體內(nèi)表面刻痕引起的孔蝕所致[1]。這一案例提示:容器尤其是不銹鋼容器的制造與檢驗應(yīng)注重器壁的表面質(zhì)量控制,制造及使用中應(yīng)避免磕碰刻痕等損傷,定期檢驗時更應(yīng)關(guān)注表面質(zhì)量的檢查。
3)在用腐蝕介質(zhì)容器的定期檢驗不能僅以壁厚測定結(jié)果來確定容器的安全狀況等級,應(yīng)注重容器表面缺陷的檢查,尤其是在裝置停工檢修時期,更應(yīng)利用檢修時機仔細檢查,不能因檢驗的容器多而忽略容器的表面檢查。對于發(fā)現(xiàn)的表面缺陷,或以表面無損檢測確認,或利用接管補強圈信號孔通入壓縮空氣檢漏,并對能修復(fù)的缺陷及時進行焊補處理。
酸液罐接管補強圈泄漏檢查修理中的問題提示:
1)容器設(shè)計管口應(yīng)符合工藝使用要求,對于具有固定用途的非標容器盡量不留備用孔。
2)容器尤其是不銹鋼容器的制造與檢驗及使用與檢修應(yīng)注重表面質(zhì)量的控制與保護。
3)容器的修理應(yīng)參照容器制造的質(zhì)量計劃制定修理工藝,并按容器制造質(zhì)量保證體系運行。
[1] 左景伊.腐蝕數(shù)據(jù)與選材手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1995.
[2] TSG 21—2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及修訂說明[S].
[3] GB 150—2011 壓力容器及釋義[S].