加氫反應器火燒事故分析及處理

李明鎬

（大連市鍋爐壓力容器檢驗研究院，遼寧 大連 116013）

加氫反應器火燒事故分析及處理

李明鎬

（大連市鍋爐壓力容器檢驗研究院，遼寧 大連 116013）

某化學公司在加氫反應器試運行時發生火災，使容器局部金屬外壁受到火燒加熱，經過資料審查、硬度測定和金相分析等相關檢驗，發現材質出現劣化，設備停止運行進行更換修理。

加氫反應器；火燒；分析

1 概述

某化學有限公司一臺加氫反應器設計壓力為4.4MPa，設計溫度為380℃，主體材質為15CrMo。該容器試運行時，由于相鄰容器泄漏出可燃氣體致發生火災，大火將該容器一側保溫材料燒損后，直接加熱金屬壁。大連市鍋爐壓力容器檢驗研究院受該公司委托，經過資料審查、硬度測定和金相分析等相關檢驗，發現該加氫反應器受火燒金屬外壁材質出現劣化。

2 材質分析

在該容器上選擇4點進行分析，2點在過熱區，1點在過熱焊縫區，1點在正常區域，如圖1所示。

圖1 容器外觀及取樣位置

過熱區母材1#位置硬度HB221，金相組織如圖2所示，可以看到晶粒嚴重長大，尺寸可達500μm以上。鐵素體沿晶界析出，部分區域有魏氏組織形態。

過熱區母材2#位置硬度HB204，金相組織如圖3所示，晶粒仍然較大，但相對于過熱區1#，晶粒尺寸有所減小，為150μm左右，說明這一區域過熱溫度較過熱區1#小。

圖2 過熱區1#組織(200倍)

圖3 過熱區2#組織(200倍)

正常區母材3#位置硬度HB183，金相組織如圖4所示，晶粒尺寸約為20μm左右，遠較過熱區小。

過熱區焊縫4#位置硬度HB197，金相組織如圖5所示，晶粒嚴重長大。

圖4 正常區3#組織(500倍)

3 結語

根據檢驗結果，說明火災時容器外壁經歷了很高的溫度。由于火焰溫度高，使得容器的金屬壁嚴重過熱，造成在高溫時奧氏體晶粒嚴重長大，鐵素體沿晶界析出，硬度提高，這些將對材料性能，特別是塑性及韌性造成嚴重影響。過熱部位的金相組織發生變化，不能達到15CrMo規定的性能，材質出現劣化，不能保證壓力容器的安全性能，故該設備應立即停止運行，進行更換修理。

圖5 過熱區4#組織(50倍)

[1]TSG 21-2016．固定式壓力容器安全技術監察規程．

TE966

A

1671-0711（2017）05（上）-0171-02