加氫反應(yīng)器頭蓋密封質(zhì)量控制探討

嚴(yán)偉德，敬大偉，高 楠

（中石油第二建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州 730060）

某石化公司柴油加氫裝置加氫精制反應(yīng)器停工進(jìn)行填料更換，需拆裝反應(yīng)器頭蓋。由于該反應(yīng)器長(zhǎng)期處于高溫、高壓、臨氫環(huán)境，在使用過(guò)程中，頭蓋法蘭密封面可能出現(xiàn)回火脆性、氫脆及堆焊層的氫剝離。密封質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，將影響加氫裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 反應(yīng)器頭蓋的技術(shù)特征

頂部人孔頭蓋，規(guī)格DN850，質(zhì)量5321kg。法蘭密封面堆焊層采用雙層堆焊，過(guò)渡層厚度為3mm，表層厚度為3.5mm。法蘭密封槽為梯形槽，采用八角墊片密封。

2 反應(yīng)器頭蓋拆除程序

1）用記號(hào)筆沿法蘭周向，按順時(shí)針?lè)较?，依次給螺栓標(biāo)上序號(hào)。并測(cè)量記錄周向8 個(gè)點(diǎn)的原法蘭間隙（供安裝時(shí)參考）。

2）待裝置停工，倒空置換結(jié)束，反應(yīng)器內(nèi)溫度低于50℃以下，并用紅外線測(cè)溫槍測(cè)量頭蓋溫度。開(kāi)具作業(yè)票后，用液壓扳手拆除反應(yīng)器頭蓋的全部螺栓。個(gè)別螺栓在高溫高壓運(yùn)行條件下可能會(huì)咬死，使用敲擊扳手或液壓板手無(wú)法取出時(shí)，須經(jīng)車間同意并找到替代螺栓后，可用火焰切割的方法拆除螺栓。

3）將螺栓用鋼絲刷除去鐵銹，經(jīng)檢查合格后裝袋入庫(kù)保護(hù)，螺栓安裝時(shí)需涂高溫抗咬死劑。由于螺栓螺母很重，搬運(yùn)、除銹時(shí)應(yīng)輕拿輕放，以免損傷絲扣。

4）拆除全部螺栓后，用框架頂部起重葫蘆把頭蓋吊起（頭蓋5.32t），吊至平臺(tái)下方地面，再用50t 吊車配合翻身，使反應(yīng)器頭蓋密封面向上，并使用防雨布包裹密封面，頭蓋四周設(shè)置警戒線。

3 梯形槽法蘭及八角墊圈檢查維護(hù)要求

3.1 法蘭、八角墊片的檢查

1）采用紅丹檢查法。在清理干凈的密封槽內(nèi)，均勻地涂抹一層紅丹粉，將待安裝的八角墊放在密封槽內(nèi)沿同一方向進(jìn)行周向研轉(zhuǎn)，目視觀察接觸面的連續(xù)接觸程度，若不連續(xù)則說(shuō)明法蘭密封面有缺損，需對(duì)密封槽表面進(jìn)行處理。

2）密封面、密封槽檢查重點(diǎn)。表面是否光滑，有無(wú)裂紋、劃痕、碰傷、銹蝕等。

3）法蘭密封面采用PT 檢測(cè)，檢查損傷情況，檢測(cè)合格后，用塑料布包裹。

3.2 八角墊的成品保護(hù)

1）涂油保護(hù)：對(duì)檢查合格的八角墊，應(yīng)由鉗工重新涂油、包裝，妥善保管。

2）包敷：八角墊檢查合格涂防銹油后應(yīng)用破布條或麻袋片條、透氣編織品條等進(jìn)行防碰撞緩沖防護(hù)。

3）存放：八角墊檢查合格后，密封面應(yīng)涂防銹油脂，然后放置到空氣干燥、通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)專用貨架上，并下墊木制品或毛氈等物品進(jìn)行存放,防止密封件互相擠壓，碰撞造成損傷，保管室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)干燥。

4）螺栓檢查驗(yàn)收后，應(yīng)按質(zhì)量保證計(jì)劃的要求做好產(chǎn)品標(biāo)識(shí)，入庫(kù)保管仍使用原包裝，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)應(yīng)保證通分干燥。

3.3 密封槽的研磨

1）清理法蘭密封面及密封線。用白布將法蘭密封槽和八角環(huán)墊擦拭干凈，并對(duì)所有高壓法蘭進(jìn)行編號(hào)。

2）根據(jù)缺陷大小，確定每一個(gè)法蘭初始研磨所用的磨料粒度。

3）對(duì)法蘭環(huán)槽密封面研磨約5min 后，再進(jìn)行法蘭環(huán)槽密封面與金屬環(huán)墊作接觸線檢查。具體做法為在金屬八角環(huán)墊的接觸面上涂抹紅丹粉，放入法蘭環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)45°后，檢查接觸線不得有間斷現(xiàn)象。若有間斷現(xiàn)象，再進(jìn)行研磨處理，然后再進(jìn)行檢查。如此反復(fù)進(jìn)行，直至接觸線檢查時(shí)不再有間斷。

4 反應(yīng)器頭蓋安裝

4.1 頭蓋安裝程序

1）檢查頭蓋等法蘭密封面、密封槽及八角墊墊片。有無(wú)磕碰、附著物，密封面有損傷，應(yīng)按照《堆焊層修復(fù)方案》進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)完畢后使用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)加工設(shè)備對(duì)密封面進(jìn)行處理。

2）使用50t 吊車將頭蓋吊至反應(yīng)器平臺(tái)，用起重葫蘆移位到反應(yīng)器上進(jìn)行安裝。

3）預(yù)先在法蘭密封面上覆蓋一層塑料布，并壓一塊與法蘭同直徑的盲板作為保護(hù)。

4）在頭蓋吊至距離法蘭密封面1m 高度時(shí)，按照2m/min 的速度降低高度。

5）距離法蘭密封面50mm 高度時(shí)，調(diào)整頭蓋位置，對(duì)螺栓孔。

6）撤去盲板、塑料布。

4.2 法蘭的裝配

1）檢查法蘭密封面及金屬環(huán)墊；

2）按《緊固件管理規(guī)定》的相關(guān)要求檢查緊固件；

3）檢查兩對(duì)應(yīng)法蘭面間的不平行度。應(yīng)小于等于1mm，并確認(rèn)所有螺栓不用其它工具能將其自由的穿入；

4）確認(rèn)金屬環(huán)墊和密封槽已清理干凈。將金屬環(huán)墊放入密封槽，金屬環(huán)墊應(yīng)平整，不應(yīng)偏斜或翹起，設(shè)備法蘭復(fù)位時(shí)，應(yīng)和拆卸時(shí)作的標(biāo)記一一對(duì)應(yīng)。

4.3 定力矩緊固

1）緊固螺栓時(shí)，為保證螺栓載荷分布均勻，必須使用專用液壓拉伸器或液壓扳手、氣動(dòng)力矩扳手、手動(dòng)力矩扳手等工具實(shí)現(xiàn)定扭矩（力）緊固。緊固螺柱時(shí)應(yīng)對(duì)稱成十字式交叉進(jìn)行，以保障墊片各處均勻受力，終擰后，絲扣露出長(zhǎng)度不應(yīng)大于螺栓直徑的一半，也不應(yīng)小于兩扣。

2）頭蓋就位后，先穿好螺栓戴好螺帽，并用手將螺帽緊固到合適位置。第一步，按照螺栓設(shè)計(jì)的力矩，用液壓扳手按規(guī)定扭矩值的50%依次緊固。螺栓緊固順序見(jiàn)圖1。第二步，再同樣按照規(guī)定扭矩值的50%依次緊固螺栓。第三步，用75%和100%扭矩值按順時(shí)針?lè)较蛑鹨痪o固螺栓各一圈（緊固力矩見(jiàn)附表1）。每一步緊固過(guò)程中，測(cè)量法蘭間隙，并做記錄。

表1 緊固力矩表

圖1 螺栓緊固順序

5 結(jié)論

加氫反應(yīng)器頭蓋的密封，應(yīng)按照施工程序做好密封面的檢查修補(bǔ)、密封件的檢查、定力矩緊固等工序，同時(shí)做好多工種的配合。對(duì)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，確保后續(xù)氣密工作按期進(jìn)行。本次頭蓋更換雖然沒(méi)有涉及密封面修補(bǔ)，但應(yīng)在檢修前，準(zhǔn)備好堆焊層修補(bǔ)方案及熱處理方案。