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摘要:随着石油化工技术的不断发展,油品精制和重油深加工工艺日趋深化和普遍。加氢反应器是该技术的核心设备,也是石化装置中制造技术最复杂,运行条件最苛刻的设备之一。40万吨/年加氢尾油异构脱蜡装置于2013年筹备建设,2014年10月份一次性开车成功,R-101、R-102加氢反应器首次定期检验为2017年8月份,由于2017年度本装置无催化剂整体再生计划,不具备内检条件,依照相关法律法规缓检至2018年8月。
关键词:加氢反应器;缺陷;现场维修
1加氢反应器R-101、R-102概况设备技术参数
加氢反应器R-101、R-102技术参数见下表。
2加氢反应器R-101、R-102定期检验
40万吨/年加氢尾油异构脱蜡装置停产检修期间,根据《压力容器安全技术监察规程》的要求,对加氢反应器其进行了检验。经过与检验方、原制造厂家协商,对表面缺陷采用电铣刀进行初步机械消磨处理,R-101有五处缺陷打磨掉约1.5mm未消失,长度约为100-200mm,R-102有三处缺陷打磨掉约1.5mm后未消失,长度约为100-200mm。经过与检验方、原制造厂家协商,采用消氢热处理、打磨、焊接处理等方式对这些缺陷进行现场维修。
3加氢反应器R-101、R-102现场维修修复
3.1前期准备工作
(1)电气准备工作:反应器内部设有固定电源插座,可提供220V和24V两种电压输出,供角向砂轮打磨机、电铣子、内部照明和焊条保温筒等设备的使用。
(2)内部通风准备工作:采用排气法置换出反应器内部气体,在反应器泄料口安装轴流风机24小时运转,实时监测反应器内部氧含量,保证空气畅通和空气质量。
(3)设备准备工作:焊机与消氢热处理配电柜安装在反应器外部,从接管处引入反应器内部。为方便消氢热处理,采用履带式加热片。
(4)焊材准备工作:使用原设备制造厂家提供的WEL347L不锈钢焊材,使用前进行烘干,装入焊条保温筒内方便随时取用。
3.2消氢热处理工作
对缺陷部位进行消氢热处理。消氢温度为350-400℃,保温时间为至少16小时,详见下图。
在固定加热片到内壁前,清除接触部位的油脂和污物。在容器内壁缺陷部位铺设加热片,缺陷位置位于加热片中心区域,每个缺陷位置附2支热电偶,加热片采用细铁丝固定在脚手架上,加热片表面铺3层石棉毡保温,用细铁丝与加热片和脚手架固定,脚手架与石棉毡、容器内壁接触部位需垫至少3层石棉毡,防止木质脚手架过热发生燃烧风险。
3.3焊接处理
(1)缺陷的清理:确认缺陷位置,采用电铣子对缺陷处进行打磨清理,打磨去除1mm,清理处应圆滑满足补焊和PT要求。清理过程中,周围铺设石棉布,防止周围堆焊层和内件损伤。
(2)PT检测:随着每次缺陷部位的打磨位置不断深入,都对缺陷打磨位置做100%PT检测,满足NB\T47013-2015I级要求,但控制总清理深度小于3.5mm。
(3)焊接过程:焊接时采用小规范、短弧焊、不允许摆动,每焊完一道,用无铁砂轮
片清理焊道表面,清除焊接飞溅及焊渣,打磨时砂轮片不可在一处停留过久,避免产生局部过热、过烧现象。要注意对内壁堆焊层的保护,防止电弧擦伤内壁。
3.4无损检测
最终待焊缝降至常温后,进行100%PT检测,确认无表面裂纹。对补焊区域进行100%UT、100%PT检测,满足NB\T47013-2015I级要求。此两台加氢反应器修复后,已进行催化剂装填。
4结语
堆焊层TP309L+TP347表面缺陷的现场修复焊接,应以如何控制避免产生新的氢致裂纹为重点,现场热处理是否可靠有效是关键。如果不能有效消除缺陷位置金属组织中的残留氢,则存在修复后缺陷位置重新产生焊接过程氢致延迟裂纹的可能。如果不能有效消除焊接过程残余应力,由于介质氢渗透并扩散的始终存在,则修复后缺陷位置再次产生缺陷可能性依然存在。加氢反应器R-101、R-102缺陷的修复采用正确的热处理工艺和焊接工艺,较好地处理了上述问题,取得了良好的效果。
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