石油化工在用壓力容器缺陷修復(fù)措施

1.張長東 2.高培軍

1.中油撫順石化設(shè)備檢測監(jiān)理研究中心 2.撫順石化工建公司

石油化工在用壓力容器缺陷修復(fù)措施

1.張長東 2.高培軍

1.中油撫順石化設(shè)備檢測監(jiān)理研究中心 2.撫順石化工建公司

通過對在用石油化工企業(yè)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)檢測，可以發(fā)現(xiàn)影響壓力容器安全的缺陷，對這些缺陷及時(shí)修復(fù)，可以保證企業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)石油化工企業(yè)穩(wěn)定快速的發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)缺陷的自身特性，不斷吸取國外的先進(jìn)理論經(jīng)驗(yàn)，利用先進(jìn)的檢測技術(shù)和儀器，確定缺陷的性質(zhì)以及尺寸，判定是否屬于危害性缺陷，對危害本質(zhì)安全的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，從而確保壓力容器的安全運(yùn)行，進(jìn)一步促進(jìn)我國石油化工企業(yè)穩(wěn)定快速的發(fā)展?；诖吮疚姆治隽耸突ぴ谟脡毫θ萜魅毕菪扪a(bǔ)措施。

石油化工；用壓力容器；缺陷；修復(fù)措施

1 石油化工企業(yè)在用壓力容器的常見缺陷

石油化工企業(yè)壓力容器在檢驗(yàn)檢測時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)一些缺陷。這些缺陷基本上可以分為兩類，一類是內(nèi)部埋藏缺陷，一類是表面缺陷。內(nèi)部埋藏缺陷主要表現(xiàn)為容器在制造過程中產(chǎn)生的焊接缺陷，如未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、咬邊等，以及鋼材本身的雜質(zhì)過多和軋制過程中產(chǎn)生的母材分層等原生缺陷。表面缺陷主要是指容器在使用過程中由于介質(zhì)對鋼材的作用而產(chǎn)生的表面或近表面缺陷，如裂紋、腐蝕坑(槽)、鼓包破裂后的開口裂紋等，容器在使用過程中因?yàn)榻橘|(zhì)腐蝕產(chǎn)生的局部減薄或全面減薄等。這些缺陷的存在，給壓力容器的安全運(yùn)行帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)。

2 石油化工在用壓力容器缺陷修復(fù)措施

2.1 對壓力容器壁厚減薄的修復(fù)措施

壓力容器在使用過程中由于介質(zhì)腐蝕性會(huì)是鋼材發(fā)生局部減薄或全面減薄，當(dāng)絕熱層下積水時(shí)也會(huì)產(chǎn)生腐蝕坑。這些缺陷可以通過宏觀檢查和超聲波測厚發(fā)現(xiàn)。對于局部減薄，需要進(jìn)行打磨使其邊緣圓滑過渡，對打磨產(chǎn)生的凹坑根據(jù)《TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》進(jìn)行無量綱計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)果為不允許存在時(shí)，可以采用補(bǔ)焊的方式進(jìn)行修復(fù)，補(bǔ)焊后的表面應(yīng)進(jìn)行打磨，使其圓滑過渡。對于全面減薄，應(yīng)根據(jù)壓力容器的運(yùn)行條件進(jìn)行強(qiáng)度校核或安全評價(jià)，不滿足強(qiáng)度校核的應(yīng)報(bào)廢處理，滿足強(qiáng)度校核的，需監(jiān)控使用，并定期對壁厚進(jìn)行檢測，以確保使用安全。

2.2 壓力容器表面缺陷的修復(fù)措施

壓力容器表面缺陷即壓力容器表面具有損傷，裂紋，存在腐蝕等問題，壓力容器表面缺陷可以通過滲透檢測或磁粉檢測被發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行缺陷修復(fù)時(shí)，可以根據(jù)缺陷產(chǎn)生的部位和尺寸采取不同的方式，對壓力容器表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。壓力容器表面缺陷的修補(bǔ)措施如下，第一，針對壓力容器表面焊接痕跡問題，可以通過打磨消除的方法進(jìn)行處理，將壓力容器表面焊接存在的缺陷進(jìn)行消除，解決壓力容器表面焊接痕跡過多問題。第二，針對容器表面出現(xiàn)的裂紋，需要對裂紋首先進(jìn)行打磨消除，在打磨消除過程中適時(shí)通過發(fā)現(xiàn)裂紋的檢測方法進(jìn)行檢測，以確保裂紋被完全消除。對打磨產(chǎn)生的凹坑根據(jù)《TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》進(jìn)行無量綱計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)果為不允許存在時(shí)，可以采用補(bǔ)焊的方式進(jìn)行修復(fù)，補(bǔ)焊后的表面應(yīng)進(jìn)行打磨，使其圓滑過渡。從而達(dá)到對裂紋的修復(fù)。需要注意的是，如果容器在制造過程中進(jìn)行了熱處理，則需要根據(jù)補(bǔ)焊深度判定是否需要重新進(jìn)行熱處理，另外需要根據(jù)補(bǔ)焊深度確定是否需要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。補(bǔ)焊后對補(bǔ)焊部位同樣需要打磨圓滑過渡，并進(jìn)行表面缺陷檢測。第三，當(dāng)壓力容器表面產(chǎn)生大量點(diǎn)狀腐蝕，且判定為不能安全使用時(shí)，則需要進(jìn)行挖補(bǔ)。

2.3 壓力容器鋼板或焊縫出現(xiàn)缺陷的修復(fù)措施

針對在用壓力容器鋼板或焊縫的埋藏缺陷，可以采用以下措施進(jìn)行修復(fù)。首先應(yīng)采用射線檢測或超聲波檢測方法進(jìn)行定位、定性和定量，然后《TSG 21-2016 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》進(jìn)行安全等級判定。對于安全等級為3級以下的埋藏缺陷可以不用修復(fù)，對于安全等級為4級的缺陷在有條件時(shí)建議修復(fù)，對安全等級為5級的缺陷則進(jìn)行修復(fù)或者根據(jù)《GB19624-2004在役含缺陷壓力容器安全評定》進(jìn)行分析。建議對埋藏缺陷的修復(fù)應(yīng)采取慎重態(tài)度，可以采用聲發(fā)射進(jìn)行缺陷活動(dòng)性檢測，對于非活動(dòng)性缺陷可以采取更保守的措施。

3 壓力容器的安全技術(shù)研究方向

第一，深入實(shí)施介質(zhì)腐蝕機(jī)理、損傷模式的分析。對于濕硫化氫環(huán)境、無水液氨環(huán)境以及高溫高壓臨氫環(huán)境等條件下產(chǎn)生缺陷的深入研究，有助于明確介質(zhì)環(huán)境的影響，從而更好預(yù)防壓力容器在腐蝕介質(zhì)背景下產(chǎn)生的問題。

第二，深入研究介質(zhì)環(huán)境影響下壓力容器的缺陷和損耗的檢測技術(shù)。在介質(zhì)背景下，壓力容器的缺陷和損耗的無損檢測方法一直是世界性的前沿研究課題，特別是典型素材損耗，其中包含了回火脆化程度、殘余應(yīng)力的定量研究以及實(shí)時(shí)檢測技術(shù)等內(nèi)容。解決上述問題，有助于提升這種介質(zhì)背景下的危險(xiǎn)缺陷和損耗的安全評估技術(shù)。

第三，實(shí)施重要壓力容器區(qū)域泄露與爆炸安全監(jiān)控技術(shù)方案和設(shè)置的分析工作。在壓力容器的泄露監(jiān)察和爆炸監(jiān)管中應(yīng)用聲發(fā)射、紅外線以及遙感等技術(shù)，有助于提升腐蝕介質(zhì)背景下壓力容器的應(yīng)用效率和質(zhì)量。

第四，實(shí)施重要壓力容器的延壽技術(shù)分析。在實(shí)際生產(chǎn)中，增加重要壓力容器腐蝕防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，如納米改性涂層技術(shù)、緩蝕劑技術(shù)的應(yīng)用分析、緊急措施預(yù)案等。

總之，大部分石油化工企業(yè)的壓力容器過于集中，并且工作環(huán)境存在約束。在實(shí)際生產(chǎn)中對重要壓力容器的應(yīng)用情況進(jìn)行研究和分析，有助于確保石化企業(yè)安全生產(chǎn)，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對其的研究非常有必要。本文分析了石油化工在用壓力容器缺陷修補(bǔ)措施，以期提供一些借鑒。

[1]陳雁，高俊峰，王文燦，王春生，魏盛斌，王瑋.壓力容器及壓力管道安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].石油化工設(shè)備，2011，40(05)：77-80.

[2]顏曙光.淺析壓力容器事故原因與安全對策[J].科技風(fēng)，2009，(05)：41.