緊固件在煉化裝置應(yīng)用的探討

陳 罡 王 伯 張 光

（中國(guó)石油遼陽(yáng)石油化纖公司建修公司 遼陽(yáng) 111003）

煉化裝置系由設(shè)備經(jīng)管道連接組成，而連接通常用法蘭壓緊墊片經(jīng)螺栓（柱）/螺母緊固。這種法蘭接頭（包括設(shè)備或管道基體組成的連接，如機(jī)器的機(jī)殼與機(jī)蓋、容器的殼體與端蓋、人孔的法蘭與人孔蓋、管道與閥門等管件的連接接頭）用緊固件通常為碳素鋼或低合金鋼，由于沒(méi)有做防腐處理，使用中往往因腐蝕不但縮短使用壽命，而且尚造成檢維修時(shí)拆卸的困難，存在使用或檢修中的安全隱患，應(yīng)引起設(shè)備與管道設(shè)計(jì)、制造安裝、使用管理及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注。

1 緊固件應(yīng)用中的問(wèn)題

圖1系室內(nèi)安裝的管殼式換熱器殼體與管箱連接的法蘭接頭用緊固件銹蝕形貌。查設(shè)備檔案，換熱器竣工圖的技術(shù)要求只提出“設(shè)備外表面涂防銹防腐漆”，而明細(xì)欄中螺柱選為JB/T 4707-M27×290B/40MnB，螺母選為SH3404Ⅱ-M27/35，并沒(méi)有對(duì)緊固件另提防腐要求。查螺柱與螺母標(biāo)準(zhǔn)：“緊固件應(yīng)進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理”。可見，經(jīng)過(guò)“發(fā)藍(lán)處理”的緊固件在室內(nèi)裸露使用，也經(jīng)不起“歲月磨煉”而形成銹蝕。

圖1 換熱器法蘭接頭的緊固件銹蝕形貌

圖2系室外安裝的管道法蘭接頭用緊固件銹蝕形貌。管道安裝施工圖的技術(shù)條件中也只是提出“管道外表面涂防銹防腐漆”，而對(duì)緊固件則按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（“緊固件應(yīng)進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理”）選購(gòu)，也沒(méi)有提出防腐要求?？梢?，室外安裝的管道法蘭接頭用緊固件雖經(jīng)過(guò)“發(fā)藍(lán)處理”，但更經(jīng)不起“風(fēng)吹雨打”而銹蝕嚴(yán)重。

圖2 管道法蘭接頭的緊固件銹蝕形貌

圖3系容器內(nèi)檢修更換的不銹鋼管件用碳鋼緊固件銹蝕形貌。由于碳鋼緊固件銹蝕嚴(yán)重，將不銹鋼連接板損壞拆卸。

圖3 容器內(nèi)不銹鋼管件用碳鋼緊固件的銹蝕形貌

從上述案例中看到，雖經(jīng)“發(fā)藍(lán)處理”的緊固件，但不論是應(yīng)用于室內(nèi)或室外，還是用在容器外或容器內(nèi)，都不同程度產(chǎn)生銹蝕，這不僅關(guān)系煉化裝置開工運(yùn)行的安全穩(wěn)定，而且更影響裝置停工檢修時(shí)的安全拆卸，都是安全隱患。

2 緊固件應(yīng)用問(wèn)題的探討

緊固件在煉化裝置應(yīng)用中的銹蝕問(wèn)題主要原因是，緊固件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善并且沒(méi)有引起施工圖設(shè)計(jì)的重視。好在相關(guān)行業(yè)已經(jīng)關(guān)注緊固件應(yīng)用的銹蝕問(wèn)題[1-3]，并且在對(duì)緊固件防腐處理的實(shí)踐中得到了可以推廣應(yīng)用的成果，其中文獻(xiàn)[3]提出的海上油田應(yīng)用緊固件的銹蝕解決方案可以借鑒。

文獻(xiàn)[3]在對(duì)比緊固件常用的表面防腐處理方法（鍍鎘、熱浸鍍鋅、特氟龍、達(dá)克羅等）的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，采用了表面滲鋅防腐技術(shù)，經(jīng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)后在海上油田推廣應(yīng)用。緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)具有以下特點(diǎn)：1）是一種熱擴(kuò)散表面強(qiáng)化技術(shù)，即將滲鋅劑與緊固件置于罐中，加熱到400℃左右保溫，在緊固件表面形成滲鋅層（Zn-Fe合金層），以提高緊固件的抗氧化、耐腐蝕及耐磨性能；2）緊固件的抗斷裂載荷能力和基體硬度沒(méi)有明顯變化；3）鹽霧試驗(yàn)與海上試驗(yàn)表明，其耐蝕性能都優(yōu)于上述防腐處理。

緊固件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)借鑒“緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)”，完善緊固件表面處理要求，以滿足緊固件的工程應(yīng)用。

設(shè)備與管道施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注緊固件應(yīng)用中的銹蝕失效，至少用在不銹鋼元件緊固中，從避免碳鋼緊固件電偶腐蝕角度，而采用不銹鋼緊固件，以利于拆卸不銹鋼元件。在緊固件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)完善前，也應(yīng)探索應(yīng)用“緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)”的可能性，與緊固件定點(diǎn)制造廠及用戶合力攻關(guān)，推出應(yīng)用于煉化裝置防止銹蝕的緊固件。

煉化公司在注重設(shè)備與管道安全使用管理的同時(shí)，更應(yīng)關(guān)注連接設(shè)備與管道組成煉化裝置的緊固件銹蝕問(wèn)題，以達(dá)到煉化裝置的本質(zhì)安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

煉化裝置中緊固件應(yīng)用的銹蝕問(wèn)題應(yīng)引起相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、施工設(shè)計(jì)、制造安裝及使用管理等各方的關(guān)注。

1）“緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)”可以借鑒。

2）設(shè)備與管道設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注緊固件應(yīng)用中的銹蝕失效，優(yōu)先采用緊固件的防腐技術(shù)。

3）緊固件標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)完善表面處理要求，以支持工程應(yīng)用。

[1]包勝軍，周萬(wàn)紅，唐革新，等. 達(dá)克羅和滲鋅在橋梁支座錨固螺栓上的應(yīng)用[J].涂料工業(yè)，2013，43(02)：65-67.

[2]劉嬌. 高速鐵路螺栓專用長(zhǎng)效防腐脂的制備研究[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（06）：31-32.

[3]石衛(wèi)國(guó)，杜貴林，陳圣乾，等. 螺栓表面滲鋅防腐新技術(shù)試驗(yàn)評(píng)價(jià)及推廣應(yīng)用[J]. 中國(guó)海上油氣，2014，26(06)：102-105.