顧明明
(滁州市特種設備監督檢驗中心,安徽 滁州239000)
試論化工工藝運用中的承壓類特種設備檢驗
顧明明
(滁州市特種設備監督檢驗中心,安徽 滁州239000)
隨著時代的發展,科技的進步,承壓類特種設備也向著高效安全、節能環保的方向發展進步。承壓類特種設備的使用會為操作人員的人身安全帶來隱患,由于特種設備的體型越來越大,受影響因素越來越多,出現腐蝕缺陷的位置檢驗比較困難。針對這個問題我們引入了化工工藝檢驗特種設備的缺陷,提高設備的檢驗效率。
化工工藝;承壓類特種設備;檢驗
承壓類特種設備指的是在使用中需要承受較大壓力的危險性較高的工業設備,包括鍋爐、壓力管道容器等等,介質多為安全性比較差的易燃易爆、有毒、高腐蝕性、高溫高壓物質,在常見的工廠中數量較多,分布范圍較廣,運行條件通常很惡劣,一旦出現問題會為操作人員的人身財產安全造成重大影響。所以,承壓類特種設備需要定期進行檢驗,考慮到特種設備體型較大、受腐蝕的類型和裝置范圍較多,將化工工藝檢驗法引入到了承壓類特種設備的檢驗中來。
工廠中的承壓類特種設備停機時間是有限的,同時要盡量減少檢修成本,所以檢驗人員在進行定期檢測的時候主要檢測的是容器、管道的外觀、壁厚和安全附件的質量,有時還會檢驗設備表面是否有損傷。由于檢驗人員在進行檢驗工作時并不知道設備哪里容易出現損傷,檢驗時間又是有限的,往往只是大致檢驗,缺陷部位很難真正找出來,從而也就不能達到檢驗設備的目的了。
承壓類特種設備在進行定期檢驗時,一般都會選擇具有代表性的位置,但是具有代表性針對一些工廠是并不合理的,應該根據實際運行時容易出現缺陷的位置進行檢驗,并參考實際的工作環境和工藝。
在對承壓類特種設備進行現場檢驗時,要綜合分析裝置工藝條件和特性,做到普遍性和特殊性相結合的設備檢驗,防止設備失效。
普遍性就是指按照傳統規范的設備檢驗項目進行缺陷檢測,采用一般的工業生產通用的檢驗模式;特殊性就是指檢驗人員先對生產現場的化工工藝、操作條件,找出容易出現問題的位置,提高特種設備的缺陷檢驗效率。
在進行現場實地檢驗時,常用的檢驗方法是檢測具有代表性的壓力管道、容器中關鍵部位,如:焊縫、彎管、變徑等等,這樣的檢驗方式雖然是比較規范的,但是缺少針對性。在實際的生產運行中,設備應該參考現場的工藝流程和條件選定檢驗位置,找出容易被化學物質腐蝕的缺陷,進行分析檢驗。一般情況下,壓力容器管道的腐蝕都是局部腐蝕,具有隨機性,但是分布是規律的,與介質的性質、管件的形狀有關,還會涉及到具體位置的液體流速。所以,實際的工業生產中我們可以根據工藝條件確認介質損傷模式,確定容器管道設備的檢驗重點位置。
3.1 濕H2S腐蝕
硫化氫是工業生產中很常見的酸性介質,十多年來一直都被廣泛關注著,檢驗工作人員也非常重視濕硫化氫的應力腐蝕開裂問題。濕硫化氫的應力腐蝕敏感性有兩個主要參量,材料參數和滲透到鋼材中的氫含量。
通常情況下,材料的強度越高,應力腐蝕的敏感程度就越高,所以,碳素鋼就不用考慮到應力腐蝕問題;低合金鋼需要進行焊接處理,產生的余應力比較容易出現應力腐蝕問題,若是沒有經過適合的熱處理,實際生產中必須對其高度重視。經過以上兩種工藝分析,實際生產中應盡量避免使用未經過熱處理的材料,焊接用材料選擇強度較低的,并對焊接接頭的硬度加以限制。
針對濕硫化氫介質工藝條件的承壓型特種設備檢驗可以選擇下列部位進行檢驗:水分積存較多、濕度大且腐蝕沉淀物較多的位置,如排液管的內壁、容器底部等;煉油裝置中的冷凝器、輸油管線等;高強鋼材質的焊接區或是未經熱處理的低合金鋼焊接處;由于煉鋼除雜質沒有去除達標,導致鋼組織內部不連續的位置。
3.2 氯化物的腐蝕
氯化物的腐蝕是指奧氏體不銹鋼在含氯化物介質中發生的應力腐蝕,其敏感程度與氯離子的濃度、工作溫度和工藝條件有關,工藝條件包括:原油、水中的氯化物含量、工藝水和鍋爐給水。若是水發生了氣化,那么水中的氯化物濃度會上升,要更加注意氯化物應力腐蝕。
含氯化物溶液腐蝕主要會在設備停用時發生,想要盡量避免腐蝕就應該盡量降低水中的氯化物含量,在保溫層下涂層,盡量避免氯化物的聚集設計。
在進行設備現場檢驗時選用的位置通常為:水冷器和常壓塔頂冷卻器從前開裂過的位置、保溫材料出現破損的位置、沒有進行消除應力的焊后處理位置。
3.3 堿性腐蝕
堿性腐蝕指的是在高溫情況下使用NaOH作為介質的應力腐蝕,在碳鋼和低合金鋼中比較常見,其敏感度與堿濃度和溫度有關。在對這類工藝介質的壓力容器管道進行設備檢驗需要考慮的問題有:堿液濃度,是否有水熱閃蒸處理;最高溫度,即堿液注入時的溫度;管道周圍是否存在蒸汽伴熱或電伴熱的防凍處理;管道是否進行排氣;管道在焊接后有沒有進行消除應力處理等等。
這類設備在選擇檢驗部位時要選擇具有代表性的以下部位:處于堿環境中的容器管道,特別是焊縫位置;處理堿后經過蒸汽吹掃的容器管道位置;伴熱處理有問題的設備或傳熱有問題的設備;出現堿聚集的部位;易產生裂紋的部位;容器管道內壁出現堿液濃縮的位置等等。
除了以上幾種由于化學腐蝕導致的設備缺陷以外,我們還要在承壓類特種設備容易出現機械疲勞、過高溫度、過低溫度的位置進行設備缺陷檢驗。
在采用了分析化工工藝來對承壓類特種設備進行檢驗的方法后,有效提升了缺陷檢驗效率,并對工廠的工業生產提供了安全保證。
參考資料:
[1]李榮杰,趙鵬燕.淺析化工工藝在特種設備檢驗中的應用[J].現代農業,2013(02).
[2]王大剛,權磊,王振江.淺析現場金相檢驗在承壓類特種設備檢驗中的應用[J].河南科技,2013(14).
[3]易達雄.承壓類特種設備安裝工程的監督管理[J].廣東化工,2008(08).
顧明明(1986—),男,安徽滁州人,本科,助理工程師。