焦化粗苯工段里,脱苯塔塔顶渗漏,是很多设备维保人员都头疼的棘手问题。
现场经常遇到这样的情况:塔顶冒出苯蒸汽,检查发现多处龟裂状漏点,有些漏点藏在边角缝隙,巡检时很难被发现。大多数人的第一处理思路就是安排焊工动火补焊,可焊完之后问题并没有解决,渗漏点不但没封住,泄漏范围反而进一步扩大。
苯和洗油蒸汽持续外溢,实打实的安全隐患摆在眼前;同时塔顶压力、温度随之波动,直接干扰粗苯的产出与回收效率。但要是整机停机检修,整套焦化生产工序都要受牵连,停产带来的经济损失居高不下,不少企业就陷入了修也难、不修也难的尴尬处境。
脱苯塔塔顶渗漏,现场实际工况是什么样?
脱苯塔属于粗苯回收的核心设备,塔顶工作介质为苯蒸汽与水蒸气,运行温度大概 100℃,工作压力 2030KPa,塔体采用 304 不锈钢材质,壁厚 8mm。
出现渗漏的时候,漏点大多不是单一的孔洞,而是一片片龟裂裂纹,分散在塔顶区域,部分漏点位置隐蔽,肉眼很难全部排查出来。
渗漏带来两方面直接影响: 从安全角度,苯属于易燃易爆介质,塔顶介质泄漏,是不容忽视的现场安全风险; 从生产角度,一旦发生泄漏,塔顶压力下降,温度难以维持工艺设定区间,粗苯产量、洗油单耗都会受影响;但整套装置停机大修,对焦化企业来说代价很高,大家都希望尽可能避免长时间停产。
为什么补焊之后,脱苯塔漏点会越焊越多?
碰到设备泄漏,动火焊接是维修人员最熟悉的处理手段,可这套方法放在脱苯塔塔顶龟裂渗漏上,往往适得其反。
第一,脱苯塔不锈钢本体在制造阶段,本身就留存有残余应力;焊接作业会带来局部急剧升温,产生额外的焊接热应力,进一步撕裂金属基体。原有裂纹没有彻底封堵,焊接热影响区周边又会催生新的龟裂。
第二,塔内介质环境复杂,煤气中的氨、硫化氢、氢氰酸,加上洗油组分,高温环境下反应会生成各类铵盐腐蚀性物质,形成典型的应力腐蚀环境。焊道以及周边受热区域,会更容易再次发生腐蚀开裂。
也有部分现场会拿普通工业胶黏剂做临时堵漏。但普通粘接材料扛不住 100℃的工作温度,也抵御不了苯类介质的强腐蚀,只能短暂封住漏点,设备运行一段时间之后渗漏会再次复发,反反复复返工,消耗人力物力。
脱苯塔塔顶龟裂渗漏的根源在哪?
很多人会误以为渗漏单纯是设备壁厚被介质磨薄穿孔。实际现场看,塔顶渗漏大多是应力腐蚀开裂造成。
塔内充斥硫化氢、氨、氢氰酸、焦油、萘,还有洗油里多种不饱和组分,介质之间受热发生化学反应,生成氯化铵、硫氢化铵等一系列腐蚀性铵盐。
高温腐蚀介质持续作用,叠加不锈钢设备本身的制造残余应力,多重条件共同作用下,塔壁慢慢滋生网状的龟裂裂纹,也就是我们看到的多处分散漏点。
在线免拆治理:唐山东海特钢脱苯塔塔顶渗漏|索雷碳纳米聚合物材料现场实践
焊接行不通,普通粘接材料又扛不住工况,在尽量减少停机的诉求之下,不少焦化企业会选用碳纳米聚合物材料的在线修复工艺,唐山东海特钢焦化厂脱苯塔塔顶渗漏,就是一个真实落地的工程现场。
项目现场概况: 该企业脱苯塔塔顶一共排查出 6 处漏点,渗漏覆盖区域大,裂纹呈典型龟裂形态,个别漏点位置隐蔽。前期现场尝试焊接处理,出现了渗漏扩散的现象,企业希望尽可能减少停机时间,实施在线渗漏治理。
现场实操的关键步骤:
1、对渗漏区域做打磨处理,彻底清除锈迹、油污、附着物,露出金属基材,保证处理过后的表面干燥、粗糙、坚实;
2、使用索雷碳纳米聚合物材料优先做内侧堵漏,充分用力压实刮涂,让材料和金属基材充分浸润结合,分层刮涂三遍,保障修复层厚度;
3、再从设备外侧对渗漏位置同步做封堵补强;
4、材料达到初固化状态,使用碘钨灯进行加温固化,完成后即可投入生产运行。
经过整套工艺处理,该设备渗漏问题得到解决,满足企业现场工况使用要求,不用大规模停机拆解,有效降低了检修成本。
脱苯塔渗漏维修,几点值得参考的现场提醒
如果确认脱苯塔塔顶属于应力腐蚀产生的龟裂裂纹,不要盲目直接动火补焊,要提前评估焊接会不会造成裂纹继续扩张;
出现渗漏故障,可以综合对比停机大修、动火焊接、在线聚合物修复几种方案,结合自身现场安全条件、停产损失,选择适配的维修路径;
用于脱苯塔修复的材料,要同时兼顾耐温性能,以及苯、铵盐等复杂介质的防腐能力,市面上普通的密封胶,很难胜任焦化这种苛刻工况。
常见现场问题
Q1:脱苯塔塔顶龟裂漏点直接焊接可行吗?
A1:如果属于应力腐蚀产生的龟裂裂纹,直接焊接容易产生热应力,造成裂纹继续扩展,唐山东海特钢前期就出现越焊越漏的现象,可以参考索雷碳纳米聚合物材料在线治理的现场实践。
Q2:脱苯塔能不能不停车治理塔顶渗漏?
A2:满足工况条件下,碳纳米聚合物材料修复工艺可以在线处理。唐山东海特钢焦化脱苯塔塔顶排查出 6 处龟裂隐蔽漏点,采用此工艺在线完成治理,避免长时间停机带来的生产损失。
Q3:普通密封胶能不能处理脱苯塔塔顶渗漏?
A3:不建议。脱苯塔塔顶存在 100℃左右温度,同时存在苯、各类铵盐强腐蚀介质,普通密封胶耐温耐腐蚀能力不足,只能起到临时封堵,运行后容易再次泄漏。
写在最后
脱苯塔粗苯回收工段,直接关系焦化厂的整体经济效益。塔顶渗漏看上去只是一处处小漏点,背后却是腐蚀介质、温度、设备应力多重因素叠加的结果。
维修工艺选择不对,就容易陷入反复维修反复泄漏的恶性循环。遇到同类设备故障,可以参考行业已有的现场实践案例,结合自身设备实际工况再做评估,少走维修弯路。
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