浅析甲胺冷凝器的管理与维修

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摘 要：压力容器的检查往往受到经验、时间以及检测手段的限制，而引起一些漏检现象。在的检验过程中，我们应认真的总结经验，加大对不确定因素的检查力度，提高检测质量，为设备的长期稳定运行打下坚实的基础！

关键词：管理；维修；分析；检验

一、概述

甲胺冷凝器（U-EA151）是川化集团化肥厂二尿车间高压圈的重要设备，其建设安装于2003年8月，投产于2004年1月。至今已使用了6年时间。甲胺冷凝器主要由冷凝段和上部洗涤段组成。冷凝段有U型管10层塔板，其操作温度为181℃、压力15.2Mpa。从气提塔（U-DA151）来的氨和二氧化碳进入其底部，在壳层冷凝形成甲胺和尿素。壳层形成的冷凝热用来产生0.54Mpa的低压蒸汽。在甲胺冷凝液的洗涤段设有一填料段，用回收工段返回的甲胺液吸收从冷凝段来的未冷凝的氨和二氧化碳。洗涤段的甲胺液在重力作用下降落到冷凝段。

甲胺冷凝器中的介质腐蚀性较强，对设备的材料要求比较高，而且在如此高的压力和温度下，设备的材料的抗腐蚀性能大大降低。所以，解决其材料的抗腐蚀性能是我们工作的重中之重。经过多次对甲胺冷凝器的检查检修，总结出以下几点供大家参考：首先，甲胺冷凝器的操作条件应该严格控制，严禁超温超压；其次，在设备运行过程中，足够的氧是保证设备内表面形成保护膜的先决条件；再次：设备表面的光洁度有利于设备的长期稳定运行；最后，设备的定期检验是设备稳定运行的有利保证。

二、问题现象和分析

在完成化肥厂引进装置大修之后，于2009年7月13对甲胺冷凝器试压，当压力升至5MPa时，发现一处检漏瓶有连续气泡冒出。初步断定，此处夹套层已经泄漏。在经过紧急的工艺处理之后，对甲胺冷凝器进行开罐检查，发现泄漏夹套处的容器内壁有一块结晶块。

由此可以判断，此处已经被腐蚀穿孔，且是在上次运行周期内就已经腐蚀了。以至于溶液进入腐蚀孔内，在停车之后，由于腐蚀孔与排空了的设备之间的压力差，使腐蚀孔内的介质倒流回设备内表面，形成一个结晶块。而在设备运行过程中未发现泄漏，可能有以下原因：

① 检漏管堵塞，

② 腐蚀孔只腐蚀到夹套层，并由于温度的原因，在夹套内凝固，使介质无法外流；

③ 设备是在停车和试压过程中才由于压力和腐蚀共同作用才腐蚀穿的。

根据结晶的外观情况，我们大致断定缺陷为腐蚀孔。在去除结晶块之后，缺陷完整的暴露在我们眼前，正如我们所料为一个腐蚀孔。而且根据孔的形状，大致可以判定它是由于孔蚀所产生的。确认了泄漏点后，首先应对此腐蚀孔进行打磨。考虑到腐蚀孔可能穿透了衬里层，到达了碳钢层，所以在打磨过程中应特别注意腐蚀对碳钢层的影响。

三、问题处理

在确认的问题的危险性后，我们对缺陷进行了处理。首先，打磨腐蚀孔，为了观察其对衬里和碳钢层的影响情况，我们扩大了打磨面积。在打磨过程中我们发现，腐蚀孔已经发展成一个直径为4个毫米左右的圆孔，深度已经贯穿衬里，且在碳钢层也形成了一个2-3毫米深的一个腐蚀坑。确认了腐蚀孔对设备造成的危害之后，对腐蚀孔内的结晶物进行了清洗，以保证修复过程中的焊接质量。在对腐蚀孔进行打磨清洗之后，我们对它进行了补焊处理，考虑到衬里堆焊层的材料为25Cr22Ni2Mo，我们在基层用309焊丝打底，表面用25Cr22Ni2Mo焊丝覆盖。焊接完成后进行作色探伤，未发现有新生焊接缺陷产生。

四、原因分析

甲胺冷凝器的运行过程中，首次出现了因为衬里腐蚀导致泄漏的情况，看来，以后对整个二尿高压圈的检查的时候，衬里―特别是堆焊层的检查势在必行。尤其是在焊接过程中产生的收缩孔，是必去消除的。由于受到工况的影响，尿素设备的腐蚀是不可避免的，优质的材料加上良好的管理是提高设备使用寿命的有利保证。特别是设备内表面的腐蚀钝化膜的形成，有利于设备的耐腐蚀性能的提高。但在使用过程中，总由于多种多样的问题致使设备的钝化膜遭到破坏，引发设备的腐蚀。这在我们以后的工作中更应该加强相关的管理和技术改革。在此次抢修过程中我们发现，在这个腐蚀孔旁的接管周围，正上方的11点～13点处有均匀的小凹坑（见下图），初步判断其为设备加工过程中，为了方便接管的定位所加工的定位孔。经仔细查看，发现腐蚀孔周围也存在的做相应的定位孔，而腐蚀孔正好位于定位孔的圆周上，且与其他定位孔的间距相当，由此可以断定：此腐蚀孔是由于在加工过程中所打的定位孔所发展来的。由于定位孔的加工深度比较大，孔的前端形成一个锐角，使流动的溶液无法进入此处，形成死角后无法形成完整的钝化膜。而在这种25Cr22Ni2Mo的材料在未形成钝化膜的时候也是非常容易腐蚀的，这也为孔蚀创造了条件。又由于此腐蚀孔在堆焊层上，面积极小平时不容易发觉。而在平时的开罐检查中，也只是对堆焊层进行了抽查，发觉这类缺陷的可能性微乎其微。在处理问题过程中我们还发现，在甲胺冷凝器内部，有的部位的金属钝化层由于某种原因而产生了开裂脱落的现象，致使容器衬里直接暴露在介质中，削弱了其抗腐蚀性能，这对于设备的运行是相当危险的。而针孔腐蚀就是由于设备内的某些小孔内的介质不流动，无法提供连续的氧气，使金属在此处发生腐蚀。所以在介质中加入氧气，使其与介质在衬里表面发生反应，生成一层保护膜是非常有必要的。

通过此次修理，甲胺冷凝器再次投入运行，并一次开车成功。本次对甲胺冷凝器的抢修暴露出我们平时检查的缺陷。由于经验得缺乏，对设备的原始加工缺陷的了解和估计不足，导致此次设备的反复修理。在以后的设备检查中，应该把原始缺陷的检查列为检验项目，特别是堆焊层的夹渣、鼓包等缺陷的检查。而对于修复过的缺陷部位，则是下次检查的重中之重。

五、结束语

压力容器的检查往往受到经验、时间以及检测手段的限制，而引起一些漏检现象。在以后的检验过程中，我们应认真的总结经验，加大对不确定因素的检查力度，提高检测质量，为设备的长期稳定运行打下坚实的基础！而在设备的长期运行中，我们不仅仅从检验修理角度考虑问题，更应该加强平时管理，为设备的安全稳定运行提供良好的操作条件。对甲氨冷凝器而言，在平时的操作运行中我们更应该注意到以下几点：①严禁超温超压；②在工艺气介质中加入足够的氧气，以保证设备内表面形成一层完整的钝化膜；③尽量避免设备长期快速的负荷波动；④定期对设备进行检验。总之，加强设备的运行维护和定期检验，是保证设备长期稳定运行的有利保证，也才能够为生产装置的安稳长满优的运行贡献我们绵薄之力！