尿素高压设备大修技术方案-20110310

尿素高压设备腐蚀检测/检查/检修施工技术方案编制单位：编制：审核：批准：审查单位：会签：会签：批准：一、概述1适用范围本技术方案作为大修期间尿素高压设备内部全面腐蚀检测/检查/检修施工技术依据，适用于以下高压设备的技术作业：设备名称设备位号设备主要结构特点检修类别尿素合成塔DC101立式，筛板塔计划性大修二氧化碳汽提塔DA101立式，换热器计划性大修1#高压甲铵冷凝器EA101立式，换热器计划性大修2#高压甲铵冷凝器EA102立式，换热器计划性大修高压分解器DA201立式，填料罐计划性大修高压洗涤器DA102立式，换热器计划性大修2施工项目依据业主下达的《检修任务书》，具体施工项目另附明细表。3引用技术文件《尿素高压设备维护检修规程》《尿素高压设备衬里板及内件的焊接工艺评定和焊工技能评定》HG/T3180-2002《尿素高压设备氨渗漏试验方法》HG/T3176-2002《用远程磁场测试法现场检验铁磁体热交换器管的标准程序》ASTM2096-00《用涡流探伤法检查高压甲铵冷凝器管子的应力腐蚀裂纹》荷兰DSM公司STAC检验规程2《用涡流法测量尿素高压设备管子的壁厚》荷兰DSM公司STAC检验规程3设备相关原始资料、以往检测/检查/检修报告及其它关联标准。4设备主要参数DA101介质参数壳侧管侧蒸汽蒸汽冷凝液NH3CO2甲铵液设计压力MPa2.4518操作压力MPa1.9617.7设计温度℃240220操作温度℃214/214190/177腐蚀裕度mm3/衬里厚度mm/6材质SA516MGr.483DP--12列管规格￠31.8×2.9×60003060根DA102设计温度（℃）：220操作温度（℃）：175设计压力（Mpa）：18操作压力（Mpa）：17.1衬里厚度（mm）：8材质：316L-UG介质：CO2、NH3、甲铵DA201介质参数壳侧管侧蒸汽NH3CO2甲铵液尿液设计压力MPa2.452.0操作压力MPa1.961.72设计温度℃240190操作温度℃214/197155/158材质DP-12DP--12列管规格/￠31.8×2×1300DC101工艺参数介质甲铵尿素CO2氨结构参数总体尺寸￠2800×35043筛板层数9材料316L-UG设计压力MPa18.00封头碳钢19Mn6厚度/孔径6/￠8操作压力MPa17.1堆焊层8mm/2RE691~3层孔数3252设计温度℃220筒体筒节5A724GrA4~6层孔数2376操作温度℃190/180衬里8mm/316L-UG7~9层孔数1528EA101介质参数壳侧管侧蒸汽NH3CO2甲铵液设计压力MPa0.818操作压力MPa0.4917.1设计温度℃200220操作温度℃158/158183/176腐蚀裕度mm3/衬里厚度mm/6材质SA516MGr.485DP--12列管规格￠19×2×103002820根EA102介质参数壳侧管侧甲铵液NH3CO2甲铵液设计压力MPa2.118操作压力MPa1.7217.1设计温度℃190220操作温度℃137/155183/176腐蚀裕度mm3/衬里厚度mm/6材质SA240316L--VGDP--12列管规格￠19×2×103001735根二、施工前准备工作1资料查阅1）原设备制造单位提供的安装、使用说明书，图纸、拆卸说明等。2）运行周期内的年度检查报告和修理报告（含检验、检测、修理记录、有关事故的记录资料、检漏介质成份分析报告、入塔介质中氧含量、CO2气体中H2S含量、出口物料中镍含量测定报告等）。3）运行记录、开停车记录、操作条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等。2现场应具备的条件1）设备停车、置换、排放、降温合格。2）搭设必要的脚手架平台，施工所需的铝合金梯等辅助设施器具准备充分可靠。3）塔内设置照明电源，电压不超过24V；施工设备所需的仪表空气、220V及380V电源具备良好接入点。3人员、设备及材料准备1）充分准备具备相应资质及经验的技术人员及技术作业人员。其中：焊接作业人员应该具备尿素高压设备焊接修理经验，且经模拟操作考核合格。2)检测设备和相关标准样满足检测要求。名称数量型号规格远场涡流仪2ET-556H标准样管1￠31.8×2.9标准样管1￠19×2超声波测厚仪1TT-100铁素体检测仪1MP30电磁测量仪1Positector6000检测探头若干自匹配3）业主提供的所有专用机具调试合格，并经作业人员模拟操作。机具名称数量作业用途液压扳手1人孔开盖液压拉伸器1人孔开盖4）其它自备施工设备及工器具需保证状态完好，且性能及数量需满足施工作业要求。主要自备施工设备应包括：氩弧焊机2台、法兰光刀机1台、模具电磨2台、角向磨光机4台及其它常备手持式器具。5）业主负责提供的施工用备品备件应品种规格齐全，质量及数量均满足施工需要，焊接材料符合施工技术规范且数量满足施工需要。备品备件除按《检修任务书》需求外，还应包括专用机具所需要的更换消耗件。6）其它自备消耗品应保证质量及数量均满足施工作业要求。三安全注意事项1遵守业主公司的相关管理制度，认真执行有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定按相关HSE管理程序要求工作。2遵守《设备维护检修规程》规定的尿素设备检修安全规定和注意事项。3遵守《化肥生产安全技术规程》规定的有关安全注意事项。4设备内安全灯电压不超过24V，塔外220V及380V电源具备漏电保护装置，引入容器内的电缆应当绝缘良好，接地可靠。5轻便梯等设施必须安全牢固，对离地面2m以上的脚手架设置安全护栏。6尿素合成塔底部通入空气，确保内部氧含量合格。四现场作业流程按以下技术作业次序完成全部工作，其中EA101/102为主线，其次为DA101和DC101。1设备打开次序：1)液压扳手：EA101/102上——EA101/102下——DA101上——DA101中——DA101下。2）液压拉伸器：DC101——DA102。3）敲击扳手：DA201上——DA201下。2单台工作次序：1）对EA101/102：2）对DC101:3）对DA101:4）对DA201：5）对DA102：五施工作业实施要点1大盖拆装拆卸人孔大盖拆卸内件内部清理上管板管端缺陷修复（大连松海）倒班内部腐蚀检查、涡流检测，拆出内件检查修复，至DC101法兰光刀其它缺陷修复（大连松海）修理确认氨渗透试验回装内件联检，回装大盖拆卸人孔大盖逐层更换塔盘，预留检查通道塔内综合腐蚀检查塔内腐蚀缺陷修复支耳更换修理确认联检，封闭塔盘回装大盖拆卸人孔大盖拆除全部旋流器涡流检测、内部腐蚀检查内部腐蚀缺陷修复修理确认回装旋流器联检，恢复侧挡板回装大盖塔盘、分布器等内件常规检修拆卸人孔大盖拆除分布器、旋流器等内件内部腐蚀检查配合化学清洗涡流检测缺陷处理回装内件，联检回装大盖塔盘、分布器等内件常规检修拆卸人孔及手孔大盖拆除填料栅板掏出填料后进行内部腐蚀检查内部腐蚀缺陷处理修理确认回装填料后恢复栅板，联检回装人孔及手孔大盖栅板检查修理1）必须注意主螺栓拆装顺序，对螺栓进行编号，对称进行拆卸。2）油压控制：注意参照原始检修记录数据执行。记录本次拆卸时原始数据，一般不超过60MPa；不得野蛮拆卸，避免螺栓的损坏现象。回装时，预紧次数必须为三遍：第一遍参照本次原始数据的2/3，第二遍等同本次原始数据，第三遍参照本次原始数据的1.1～1.2倍。3）回装预紧依据：拆卸前记录的密封间隙。4）必须特别注意：密封面清理及保护、主螺栓/螺母的螺纹牙清理及保护。2内件拆装及塔盘更换1）拆装顺序：按设备内固有结构进行。2）必须特别注意：紧固件检查更换、内件变形校正、塔盘水平度及侧间隙调整。3）严格禁止：铁器工具直接敲打耐蚀部件表面、内件堆放直接接触地面或碳钢板。3宏观腐蚀检查1）检查手段借助5~10倍放大镜，由有经验的技术人员进行肉眼观察。2）检查对象设备内部耐蚀层（含衬里及堆焊层）、耐蚀层焊缝、换热列管口及其内壁热影响区、换热列管管子-管板角焊缝、内接管及其焊缝、内件及其焊缝、人孔密封面（含法兰及大盖）。3）检查要点通过对耐蚀构件钝化状况（颜色、粗糙度、金属颗粒脱落程度等）、变形程度、宏观缺陷的特征、腐蚀迹象和缺陷发展变化规律等现象的观察、分析，实现对腐蚀状况的综合判定。a人孔密封面密封面是否完好，耐蚀层有无冲刷腐蚀、缝隙腐蚀等局部缺陷出现。b人孔衬里短节表面膜（灰皮）的完整、致密程度，有无冷凝腐蚀等局部缺陷出现。c封头带极堆焊层检查气相区、气液交界面、液相区表面膜（灰皮）的钝化膜形成质量，有无冷凝腐蚀等局部缺陷、有无冲刷腐蚀、坑蚀、非敏化态晶间腐蚀等局部缺陷出现。d筒节衬里钝化膜形成质量，衬里鼓包/凹陷状况，有无坑蚀、冲刷腐蚀、非均匀性腐蚀、活化腐蚀等局部缺陷出现。e耐蚀焊缝钝化膜形成质量，焊肉的连续完整性，焊缝加强高状况，收弧点状况，熔合线沟槽及热影响区减薄情况，有无孔蚀、熔合线刀状腐蚀、复相晶间腐蚀等局部缺陷出现。f耐蚀内件钝化膜形成质量，变形、开裂、松动、断裂状况，有无异常腐蚀缺陷出现。g换热列管内壁钝化膜形成质量，管口有无端晶腐蚀、内壁热影响区有无异常腐蚀缺陷出现。4超声波测厚1)检测对象内部耐蚀衬里、内件（含中心溢流管、塔盘等）。2)检测位置a内件逐件（或逐段）进行测量；圆筒状每件（段）抽测10点，平板状每件（段）抽测5点。平板状内件测量位置示意圆筒状内件测量位置示意b耐蚀衬里逐段进行测量；筒节衬里正常情况下每段抽测15点，人孔短节抽测10点（同圆筒状内件测量）。筒节衬里测量位置示意对焊缝热影响区减薄厉害的衬里，视情况加大在焊缝热影响区衬里的测量密度。5电磁测厚仅适用于DC101和DA102。1)检测对象设备内部耐蚀堆焊层（含封头、筒体等）、人孔密封面堆焊层（含法兰及大盖）。1800009002700270000900180000180090027002700009001800人孔2)检测位置a人孔密封面堆焊层原则上按间隔900方位进行测量；法兰4点，大盖9点。法兰密封面测量位置示意大盖密封面及堆焊层测量位置示意b封头及筒体堆焊层：逐条焊道进行测量，原则上按间隔900方位进行测量，每条焊道4点。注：腐蚀速率按下式进行计算。ν=Δδ/τ×8760ν——腐蚀速率，mm/a；Δδ——同一点两次测量的厚度减少值，mm/a；τ——两次测量期间的设备累计运行（包括封塔）时间，h。6铁素体含量测量仅适用于DC101和DA102。1)检测对象设备内部耐蚀层焊缝（含带极堆焊层、手工焊条电弧焊焊道和手工钨极氩弧焊焊道）、换热列管管子-管板角焊缝、内接管焊缝、内件焊缝、人孔密封面堆焊焊道、设备内部耐蚀衬里母材、内件母材、内接管母材。2)检测位置a焊缝/焊带：常规情况下，每一道环焊缝/焊带上按间隔900方位进行测量，每条焊缝/焊道抽测4点；每一道纵焊缝按上中下位置抽测3点。遇焊缝/焊带颜色变深、发黑等特殊情况时，对该特殊部位进行连续测量。b母材：逐段进行，每段按间隔900方位抽测4点。注：合格标准为焊缝组织中铁素体含量≤0.6%，母材铁素体含量≤2%。7焊缝PT检测针对容器内部衬里焊缝进行（抽查）。按JBT4730.5-2005执行。8换热列管涡流检测1）检测对象换热列管全长。其中，除EA101/102为50%探伤/测厚外，其余换热器检测工程量均为100%探伤/测厚。2）检测评判a涡流探伤:以标样管上损伤深度为壁厚20%的平底孔缺陷信号为记录基准，以标样管上损伤深度为壁厚80%的平底孔缺陷信号为堵管基准。b涡流测厚:以软件自动记录的列管最薄截面壁厚的平均值为该列管壁厚数据，并分析列管全长壁厚分布趋势。9法兰密封面光刀采用专业法兰现场光刀机进行。1）光刀前：宏观检查密封面缺陷深度及状况（必要时进行表面PT检测），根据光刀余量决定是否堆焊。若必须堆焊，则另行制订《法兰密封面堆焊技术方案》。2）光刀过程中：注意切削参数控制，以保证加工表面质量及加工尺寸、精度。3）光刀完毕后：a进行表面PT检测，确认表面缺陷消除程度；b宏观确认表面粗糙度、水线清晰程度；c百分表检查密封面平面度及