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                                    淮安市三暢儀表有限公司 專注液位儀表15年--測量壓力我們是專家
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                                    氣液分離罐磁性液位計接管泄漏故障分析

                                    作者: 來源: 發布日期:2020-01-10
                                        摘要:小接管提前腐蝕泄漏失效,已成為煉化裝置中設備與管道突出的風險隱患,直接影響裝置的安穩長周期運行。通過對氣液分離罐液位計接管腐蝕泄漏的分析,從設計結構與使用年限到使用管理與定期檢驗,為設計、使用及檢驗提供借鑒。建議設計注重小接管結構的選型,使用重視小接管隱患治理,檢驗關注小接管部位檢查,避免小接管先于設備與管道使用年限前失效。

                                        某煉化裝置1臺立式氣液分離罐(規格DN2400X20,以下簡稱分離罐),技術參數見表1。在今年12月運行中液位計接管(425x3mm)的外伸部位發生泄漏,進行停工搶修。
                                     
                                        查設備檔案,分離罐于1995年建造,按GB150—1989《壓力容器》設計、制造,1996年使用。zui近一次定期檢驗于2016年隨裝置停工檢修時,定期檢驗報告:檢驗結論為符合要求,安全狀況等級評定為3級,允許使用到2019年9月。

                                        1磁性液位計接管腐蝕泄漏分析
                                        圖1是分離罐液位計接管泄漏部位,圖2則是停工搶修更換并經檢查合格的磁性液位計接管。泄漏發生在磁性液位計接管靠近罐體部位(臨時用白色膠帶纏繞處),修復后的磁性液位計接管仍釆用原設計結構,但接管壁厚增加,變更為必25x4mm。

                                        停工后打開白色纏繞帶觀察,發現水平安裝的接管底部管壁有穿孔。圖3、圖4是接管泄漏部位的內、外壁腐蝕形貌,接管底部外壁清晰可見腐蝕層脫落痕跡,壁厚有不同程度腐蝕減?。ǖ庸苌喜勘诤駵p薄不明顯),在接管管壁缺陷處先行穿孔泄漏
                                     




                                     
                                        查分離罐竣工圖,雖然給出腐蝕裕量3mm,但沒有給出設計使用年限,然而卻至今已服役使用22年。從泄漏接管處的罐體測厚顯示,zui小厚度19.9mm,與設計的名義厚度20mm接近,說明罐內的介質腐蝕輕微。從接管底部外壁脫落的腐蝕層看,是由于此接管處的外保溫施工不完整,接管處罐體保溫層外包覆鐵皮有縫隙,使得雨水滲入常年腐蝕累積,導致在管壁缺陷薄弱部位穿孔泄漏,這也可以從與其對應的下方磁性液位計接管沒有發生腐蝕泄漏失效得到證明。盡管下方磁性液位計接管沒有發生腐蝕泄漏,但是這種小直徑接管(簡稱小接管)設計結構的合理性值得商榷。因為,這種小接管不僅較罐體下封頭及其他大接管(ZW>50)容易先行腐蝕泄漏失效,而且小接管先行失效的案例在煉化裝置的設備與管道中普遍存在。

                                        圖5是泄漏磁性液位計接管結構,雖然必25mmx35mm接管的開孔補強滿足GB150—1989標準[11“開孔不另行補強”的要求,但卻不符合現行標準GB/T150—2011[2]的“開孔不另行補強”要求。因為,兩標準雖然限制的設計壓力(<2.5MPa)與接管外徑(<89mm)等條件相同,但是后者改版標準卻對接管壁厚及腐蝕裕量增加了要求,這是合理的改進完善。對于本例的425mm接管,滿足GB/T150—2011的“開孔不另行補強”條件的管壁厚度至少應為5.5mm(按標準規定當腐蝕裕量為1mm時,接管厚度應不小于3.5mm)。所以,按HG/T20583—2011對小接管避免彎曲而推薦的加強結構優先選用加強管形式'建議將液位計接管更改為圖6的加強管結構。這樣不但解決了小接管的開孔補強和防彎曲加強問題,也可以使小接管的設計使用年限與罐體一致,而且便于保證小接管與罐體采用插人式全焊透角焊縫的焊接質量。
                                     
                                        磁性液位計接管腐蝕泄漏原因除了分離罐保溫施工不完整與設計結構不完善外,還與使用管理的隱患排查不細致以及定期檢驗的不全面有直接關系。特別是對接近設計使用年限或超期運行的壓力容器,更應加強年度檢查以及日常巡檢時對小接管部位的排查,利用裝置停工檢修時機的定期檢驗重點檢查小接管部位,發現問題及時整改,以避免小接管先于容器設計使用年限而提前腐蝕泄漏失效。這次液位計接管于下一檢驗周期之前發生腐蝕泄漏說明,上次容器定期檢驗的不全面所致,對此應引起相關各方為戒。

                                        2磁性液位計接管腐蝕泄漏教訓
                                        小接管提前腐蝕泄漏失效,已成為煉化裝置中設備與管道突出的風險隱患,直接影響裝置的安穩長周期運行。值得設計選型、制造安裝、使用管理與定期檢驗等相關各方的關注。

                                        小接管通常指<50mm的小直徑接管,在煉化裝置的設備與管道上一般作為儀表(如壓力表、液位計、熱電偶)管口,或排液、排氣管口用,如此與儀表或閥門連接的小接管特點是,管徑較小且壁厚較薄,并且懸臂結構承受彎曲力矩作用,而介質在管內不流動形成盲區使腐蝕成分濃縮增加腐蝕傾向;在室外,若防腐涂漆不合格(尤其是涂漆前除銹不符合要求)或保溫不完整,長期受雨水侵蝕的潮濕環境影響,小接管與設備或管道焊接處便成為腐蝕失效的薄弱部位。

                                        1)應從設計源頭控制小接管先于設備或管道腐蝕失效。建議選擇加強管結構,或選擇長高頸法蘭即HG20615—2009中的LWN型法蘭[4],這是一種帶頸對焊法蘭的擴展形式,法蘭頸部為較厚的直管(法蘭與接管一體),如此省去了接管與帶頸對焊法蘭焊接的環縫。這種加強管結構不但解決了薄壁小接管的彎曲問題,同時也避免小接管先于設備或管道設計使用年限提前腐蝕失效問題(滿足罐體腐蝕裕量要求),而且厚壁加強管與罐體插人式全焊透角焊縫更容易保證焊接質量,避免薄壁接管與較厚罐體間全焊透焊接接頭施焊時造成接管容易燒穿,或因焊接線能量大造成薄壁管焊接接頭區域過熱而引起接頭力學性能降低。

                                        2)制造與安裝應注重小接管部位的施工,保證小接管部位的焊接、外表面涂漆與保溫施工的可靠性。小接管與容器或管道的焊接,應先做焊接工藝評定,然后按評定合格的焊接工藝進行施焊且經檢查合格;小接管與容器或管道的外表面(尤其是接管根部)徹底除銹處理,符合JB/T4711《壓力容器涂敷與運輸包裝》的St3級要求[5],然后按設計施工圖要求涂兩道底漆(有外保溫要求的)且經檢查合格;安裝時,保護好外表面涂漆不破損,對于有保溫層要求的容器或管道,應保證保溫的施工質量,尤其是外包鐵皮與接管部位的密封,避免雨水侵入。

                                        3)使用管理與定期檢驗更應關注小接管部位的檢查。由于小接管風險隱患日益突出,現已列為行業的專項整治課題。作為使用管理的責任主體,應加強小接管隱患排查,發揮容器或管道年度檢查及日常巡檢作用,發現問題及時整改;同時配合好裝置停工檢修期的容器或管道定期檢驗工作,將小接管隱患治理列入定期檢驗方案中,作為定期檢驗的必檢項目,進行必要的宏觀檢查與檢測,合理做出檢驗結論。尤其是對于使用年限超過20年的容器,更應引起使用單位與定期檢驗的重視,按規定[6]辦理安全評估后繼續使用

                                        3結束語
                                        分離罐液位計接管先于罐體腐蝕泄漏失效是由于管壁較薄加之外表面防腐保溫不完整導致雨水侵人常年腐蝕所致。對此應引起設計、制造、使用及檢驗等相關各方為戒。

                                        1)建議施工圖設計小接管選用加強管結構或選擇長高頸法蘭,制造應保證小接管部位焊接及外表面涂漆防腐的可靠性;

                                        2)使用管理是設備與管道完好狀態的責任主體,在安裝時關注保溫施工的完整性,在使用時注重小接管隱患的排查與治理,尤其是對于使用年限超過20年的容器,按規定辦理安全評估后方可繼續使用;

                                        3)定期檢驗應保證容器或管道的狀態符合使用要求,在注重首次檢驗的同時,更應重視超期使用容器的全面檢驗,將小接管列人檢驗計劃重點檢查,合理做出檢驗結論,以保證下一檢驗期內容器或管道的安全運行。

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