化工行業舊設備利用的實踐與思考

彭景煜，劉建鵬，黃學忠，馬建偉

（中化藍天氟材料有限公司，浙江 紹興 312369）

近年來，隨著化工產業大整治、大提升，化工園區轉型升級，部分企業存在改造或搬遷項目。從資源再利用和節約成本方面考慮，這些項目會涉及到設備的再利用和改造再利用。為更好地管控舊設備利用帶來的風險[1]，本文重點闡述舊設備轉移再利用中存在的常見問題及相關的應對措施，提出可供參考的管理流程。

1 舊設備利用案例

案例1：2017 年8 月，某裝置高壓緩沖罐按TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》[2]要求安排強制檢驗，檢驗工程師在現場發現設備銘牌上面介質顯示為R245（五氟丙烷）、氯氣、氟化氫，而實際介質是R143a（1,1,1-三氟乙烷）、氯化氫、氟化氫，兩者介質不一致，當即提出整改，否則停用。該高壓緩沖罐因裝置整體停用轉移至其他裝置再利用。

案例2：2020 年8 月，某項目舊設備跨省利用，轉移近10 余臺設備，其中有動設備、靜設備（含壓力容器若干臺）、電儀設備、機組。跨省轉移設備，對舊設備利用的完整性提出了更高要求，難點有：

（1）再利用的冰機機組處于氮氣保護狀態，配套的換熱器、緩沖罐等壓力容器資料齊全，并在設計使用壽命之內，機組使用已近8 年，停用1年多，完整性待確認。

（2）有機汽化器屬于壓力容器，其設計工作壓力為1.2 MPa，而實際工作壓力為1.3 MPa，但在設計壓力（1.6 MPa）以內，設備工作壓力需變更。

（3）產品儲槽調整為壓縮空氣緩沖罐，介質不一致，需變更。

（4）機泵設備停用1 年多，完整性待確認。

（5）石墨換熱器、內襯靜設備停用1 年多，完整性待確認。

結合上述案例，舊設備利用存在較多需要確認的問題，見表1。

表1 案例問題匯總分類表

若上述問題在舊設備轉移之前沒有得到解決，后續舊設備再利用生產中可能存在隱患。因此，要系統地處理問題，應從技術角度入手，較詳細地建立設備完整性評估標準。

2 舊設備利用原則

結合案例可知，舊設備不同于新設備的質量保證，結合不同設備類型和使用工況，考慮的角度不一樣，因此需要確立一定的原則。首先，梳理舊設備轉移全流程[3]，結合流程的關注點以確定原則。

項目或改造裝置初步設計后，大致確認工藝所需設備類型，結合舊設備信息（PSI），初步確定設備的匹配性；對項目設備進行分類，并結合現有設備分級（MI）要求，區分關鍵設備與一般設備；對應分級所需舊設備，建立不同的完整性確認方案；對設備參數、尺寸、設備重量等進行確認；進行試壓試漏、無損探傷，確保設備完好；土建專業考慮基礎承載核算。

結合上述項目舊設備利用的過程，建立舊設備轉移全流程及關注點，見圖1。

圖1 舊設備轉移全流程及關注點

2.1 專業分類

按舊設備類型分專業進行管理，可分為5 大類，見圖2。

圖2 舊設備專業分類

2.2 舊設備利用依據

舊設備在利用前必須進行充分論證，結合舊設備專業分類，可從以下三方面進行論證。

（1）務必確認設備是可靠的。如何確定設備可靠程度，需要分類建立舊設備利用前檢查標準。如內襯儲槽，在設備轉移之前先確定設備的工藝參數、接管數量；其次確定設備完整性，原設備清理置換合格后，按設備驗收標準進行檢查，內襯層進行電火花檢測（對于原儲存鹽酸等可能產生氫氣之類易燃、易爆介質的內襯儲罐，該方法需充分論證后才可實施），壁厚符合要求等。通用檢查標準可根據設備分類逐一建立。

（2）務必確認設備是合規的。必須嚴格按照《特種設備使用管理規則》（TSG 08—2017）[4]、《固定式壓力容器安全技術監察規程》（TSG 21—2016）及相關的規范標準進行資料檢查、設備檢驗檢測并驗收合格，以確保設備檔案、材料、結構、強度、剛度滿足工藝條件和安全使用要求。部分特種設備還應滿足當地地方法規。

涉及合規性的設備需轉移地主管部門確認。跨區域轉移的設備，例如：

（a）甲地轉移到乙地的設備，屬于省內異地轉移的，要求在甲地辦理壓力容器注銷、轉移手續；在乙地辦理接收手續，舊設備在安裝前應檢驗合格，安裝監督檢驗后再辦理注冊登記。

（b）甲地轉移至乙地的設備，屬于省外異地轉移的，需要在甲地辦理注銷、移裝手續，提前到乙地市場監督管理局辦理告知（因不在乙地特種設備信息化系統賬戶上），再委托檢驗，乙地市場監督管理局根據當地特種設備檢測研究院的檢驗結果辦理接收手續，安裝資料提交后方可辦理使用登記證。其中工藝參數的不一致會影響到后續使用，如案例1。

（3）所有設備轉移前需要內部清理，置換合格，避免設備內部未清理的固廢、危廢的轉移；涉及特種設備改造（設計或施工）的、檢驗單位必須要有相應的資質，改造或檢驗人員須取得國家認可的專業資質證書，以確保設備改造的合規性及質量保證。

2.3 相關技術要求

（1）設計使用壽命：壓力容器設計使用壽命根據腐蝕裕量及原始設計參數，一般有6 年、8年、10 年、15 年、20 年。如果達到設計使用壽命，舊設備利用使用地將不接受移裝；常壓及其他設備結合舊設備利用工況的要求及重要性，確定完整性后可利用。

（2）設計資料：特種設備設計、制造技術資料和文件，包括設計文件、產品質量合格證明(含合格證及其數據表、質量證明書)、安裝及使用維護保養說明、監督檢驗證書、型式試驗證書等，特種設備安裝、改造和修理等方案、圖樣材料質量證明書和施工質量證明文件、安裝改造修理監督檢驗報告、驗收報告等技術資料。設計資料缺失的設備，舊設備利用使用地不接受轉移使用。

（3）無損檢測：舊設備不僅需要做外觀及測厚檢測，還應考慮射線、磁粉、超聲等檢測手段，必要時還要考慮TOFD（衍射時差法超聲檢測）、渦流及氣密性檢測，以確保設備完整性。

（4）熱處理及酸洗鈍化：原設備有熱處理要求的，改造焊接后需要重新熱處理；酸洗鈍化處理需要結合介質及材質要求，若原設備需要，改造后需要重新鈍化。

（5）改造資料：壓力容器的改造或者重大修理方案，應當經過原設計單位或者具備相應資質的設計單位出具書面資料。

（6）其他：動設備需確保電機絕緣、防爆等級、設備參數、介質等符合要求。特別應注意涉及氟化氫等特殊介質，過流部件的適用性，例如氫氟酸不可使用陶瓷類密封材料；必要時，動設備在轉移前應提前維護。內襯設備管口密封面提前保護；容器、換熱器等設備應提前確定管口方位、大小，以滿足設備使用工況；做好耐壓試驗，氯氣、無水氟化氫（AHF）等高度或極度危害介質必要時做泄漏試驗，確保設備完整性。

3 舊設備轉移后使用工況的考慮

3.1 同一用途、整體利用

設備整體不變，用途不變，工藝參數、材質、工況等參數與設計無區別，這類設備屬于較為簡易的舊設備利用，涉及專業范圍比較少，只要考慮設備本身完整性、設備布置、基礎承載、設備使用壽命。設備本身的完整性必須符合要求，設備布置滿足場地要求，設備使用壽命在有效期之內，否則不宜再利用。其次，要考慮子設備的合規性要求，是否滿足完整性及合規性要求，如冷凍機組的轉移，不僅要考慮冷凍機機頭的完整性，還要考慮各冷卻器、緩沖罐、電儀設備等子設備是否滿足要求。

3.2 同一用途、型式不同

設備無變化，用途一致，裝置現場的工藝參數、工況與設計無區別，但設備結構型式不同，這類設備也屬于較為簡易的舊設備利用，需要考慮設備基礎參數符合工藝要求。例如螺旋板式換熱器調整為列管換熱器、材質由20# 鋼調整至S30408 不銹鋼，同時還要考慮設備接管、結構承載、工藝管路改造等問題，在工藝變更（MOC）及風險分析（PHA）時應進行充分考慮，以滿足要求。

3.3 改變用途、參數并涉及特種設備

設備用途變更、參數變化，這類問題較為綜合，論證過程也涉及多專業。如果是壓力容器，既要考慮設備設計壓力、設計溫度、設計介質、工作壓力、工作溫度、工作介質等運行參數的符合性，還要考慮材質是否適用，結構承重是否滿足等。如果工藝參數不符合設備設計參數，還要考慮設備改造，改造單位需要有對應的設計資質，并經過設計許可、原設備強度論證、設計計算、材質鑒定、改造備案、改造監督檢驗、監造、無損檢測、出廠耐壓試驗等系統的質量保證（QA）流程，以保證設備合規性及完整性，例如案例2 中的有機汽化器，介質增加了氯化氫（HCl），工作壓力由1.2 MPa 調整至1.5 MPa。設備所屬單位除了提供現有設備狀況及原始檢驗記錄外，還需要提供N06600(鎳基合金)材質的晶間腐蝕試驗報告，設計單位才能同意按改造流程接收設備變更的委托，這類問題均需要提前考慮并充分論證。

4 結語

工程項目或技術改造過程使用的舊設備不同于新設備引進，不僅要考慮舊設備的技術參數需要滿足實際工藝技術的要求，還要考慮舊設備自身強度等可靠性；采用應力分析標準設計的設備，還需要考慮疲勞分析。因此，作為化工設備管理技術人員，對舊設備的技術要求要充分掌握，嚴格遵守現行的國家法規、標準，保證舊設備符合要求，不能利用的堅決不用，避免留下安全隱患。

舊設備利用的管理是化工設備管理中一個特殊的區域，在化工行業比較常見，目前行業內缺少舊設備可利用的標準和方法，本文可為相關人員提供一定參考。