高壓設備管板空洞修復方法淺析

高放

摘 要：目前為止國內最早的幾套尿素裝置已經運行20多年，高壓設備是尿素裝置的核心設備，關乎裝置的安全穩定運行，因此，以中原大化高壓設備氨汽提塔管板空洞的修復方法為例，分析出現空洞的原因，并提出修復空洞的方法，保證高壓設備安全穩定運行。

關鍵詞：空洞修復;泄露部位;腐蝕

1 檢修前氨汽提塔E101設備狀況

中原大化尿素裝置氨汽提塔E101為直立式管殼式熱交換器，有2574根換熱列管，列管總長5830mm，換熱面積814m2，材質為鈦材，汽提塔主要腐蝕形式為沖刷腐蝕，汽提塔已運行27年，其中因為列管泄漏停車檢修堵管四根，分別為：2003年3-13泄漏堵管;2016年4月，氨滲實驗發現38-7泄漏堵管;2016年7月氨滲實驗發現61-1泄漏堵管;最嚴重的一次在2016年10月25日汽提塔泄漏檢修時，發現E101列管54-2泄漏，同時此列管下部部分管板（承壓層）腐蝕穿孔，因此造成此區域在正常生產中承壓效果減弱，存在泄漏風險，經公司多次討論研究決定對汽提塔更換列管缺陷段及修復管板空洞。

2 換管程序及注意事項

管材到達現場，提供出廠合格證，成分表及檢驗報告;確認列管外徑，內徑及偏差，施工平臺提前制作，施工工具提前準備就位，堵管及管板分布圖準備充足，統一管口定位方式。要求檢測單位檢測時需提前商定如何提高檢測精準度，保證檢測結果與實際結果誤差在200mm以內，甲方提供盡可能提供條件滿足乙方高標準施工。

3 設備渦流檢測報告

以進液口下方（西面）為第一排，每排自左向右計管數，100%列管渦流檢測，實測列管2412根（162根堵管）。

①發現部分列管在上管板內管段有內壁缺陷信號（腐蝕溝槽、腐蝕坑），大部分分布在管板的前后及左側區域，有明顯可記內壁缺陷信號列管114根，其中較大的9根，中等的62根，較小的43根。部分列管在下管板內管段也有內壁缺陷信號;②上部列管壁厚值在1.60→3.80mm，平均壁厚2.89mm：下部壁厚值在1.20→3.50mm，平均壁厚2.56mm。有較大腐蝕減薄的列管在管板上分布有一定規律，管板前后及兩側邊緣區域的列管壁厚值較薄，中間區域的列管壁厚值較厚，從單根列管來看，腐蝕減薄區域在管口至距管口1-1.5m范圍內;上下部的最薄點分別在兩側距管口430mm左右;③對原泄漏的列管3-13、38-7、54-2、61-1均已堵管，周圍未堵管的列管進行空洞檢測。檢測發現3處空洞信號，第一處38-7周圍：共測得1根列管有空洞信號;37-7（0-300）。第二處54-2周圍：共測得9根列管有孔洞信號。第三處60-1周圍：共測得27根列管有孔洞信號。

結論：管板外管段處于正常腐蝕減薄狀態，管板內管段出現異常腐蝕。

根據檢測報告確定下部壁厚值≦1.70，上部壁厚值≦2.30，上管板內管段有缺陷信號的，管頭損傷的，孔洞周圍的，均需要接管，管板注膠空洞處理。

4 缺陷管段換管檢修及管板空洞修復

①去除上下管板的管端連接焊縫，將列管拔出;②切除減薄部分管段，新管段與舊管段組裝焊接，殼體開洞，觀察空洞大小、樣式，制作注膠底板，內部垢和碳鋼繡渣全面清理干凈，殼體打磨補焊修復，殼側圓弧板16Mn補焊修復，著色檢查;③列管對接焊縫檢驗，檢測10根，注膠管開槽，與舊管加堵頭隔離焊接修復，合格后回裝對接焊列管，焊接管子與管板焊縫;④在圓周檢漏通道上留3個觀察孔，以便于確認判斷注膠充實情況，通過注膠管3根（55-1.57-8.59-6）注膠對管板進行修復，殼側圓弧板（16Mn）加熱消殘余應力和H2，加襯板補焊恢復，焊縫全面找色檢查;⑤空氣試漏，壓力最高5bar，多次噴肥皂水檢查，未發現異常;⑥氨滲實驗，多次多人檢查，特別是重點部位，未發現異常;⑦水壓試驗，不裝塔內件，裝上下封頭，結束后檢查未發現異常;⑧第二次氨滲實驗，100%PT檢驗，未發現異常，回裝塔內件、封頭。

5 結論

經過全系統開車后，滿負荷正常運行一年多，氨汽提塔不但提高了效率，也在運行中未發現泄露現象，年度例行宏觀和渦流檢查空洞部位也未發現任何異常，證明了此方法的可行性，在尿素高壓設備發現類似管板問題可推廣使用此方法解決。

參考文獻：

[1]崔繼哲.化工機器與設備檢修技術[M].北京：化學工業出版社，2000.

[2]《設備維護檢修規程》編委會.中華人民共和國化學工業部設備維護檢修規程[M].北京：化學工業出版社， 1993.

[3]李榮雪.金屬材料焊接工藝[M].北京：機械工業出版社， 2015.