富海焦炭塔检修技术方案.docVIP

一、工程概况 2013年6月，山东万通石油化工集团有限公司120万吨/年延迟焦化装置中的焦炭塔和分馏塔经检验发现，两台焦炭塔存在40余条裂纹，分馏塔存在2条轻微裂纹。其中焦炭塔主体材质为15CrMoR和15CrMoR+410S，分馏塔主体材质为Q245R+0Cr13AL。三台设备由山东澳信石化装备工程有限公司于2009年为山东万通集团制造。山东万通集团委托我公司对该设备存在缺陷进行维修，为设备维修工作的顺利进行，特编制本方案。 二、编制依据 ⑴焦炭塔、分馏塔图纸 ⑵ GB150-2011 《压力容器》 ⑶ NB/T47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》 ⑷ NB/T47015-2011 《压力容器焊接规程》 ⑸ JB4710-2005《钢制塔式容器》 ⑹ JB4730-2005 《压力容器无损检测》 ⑺ GB6654-1996《压力容器用钢板》 ⑻ 国家质量技术监督局《固定式压力容器安全技术监察规程》 ⑼ 焦炭塔（C-1201/1，2）制造技术条件 ⑽ 山东澳信石化装备工程有限公司《质量手册》QG/M44.0000—2010（符合GB/T19002—ISO9002） 三、焦炭塔、分馏塔主要技术参数 1、焦炭塔（C-1001/A、B）技术参数如下： 焦炭塔的主要技术参数表 序号 内 容 单 位 参 数 1 规格 mm Φ8800×35367×38/36/32/30/24+3/22+3 2 工作介质 渣油、油气、水蒸气、焦炭 3 设计压力 MPa 0.35 4 设计温度 ℃ 顶435；中下462；底490 5 压力试验(立置) MPa 0.6（水压试验） 6 净质量 kg 248150 7 无损检测/级别 100%RT，II级合格； 100%PT，I级为合格。 8 主要材料 15CrMoR、15CrMoR+410S 9 热处理 焊前预热、焊后消氢，焊后热处理。 2、分馏塔技术参数如下： 分馏塔的主要技术参数表 序号 内 容 单 位 参 数 1 规格 mm Φ4800×51907×14+3 2 工作介质 渣油、蜡油、油气 3 设计压力 MPa 0.34 4 设计温度 ℃ 390 5 压力试验(立置) MPa 0.65（水压试验） 6 净质量 kg 116694 7 无损检测/级别 20%RT，Ⅲ级合格； 100%PT，I级为合格。 8 主要材料 Q245R+0Cr13AL 四、缺陷产生的原因 由于焦炭塔是一种从室温到高温周期性运行的塔器，操作条件非常苛刻。其工作过程是有规律地间歇式周期性连续生产，载荷条件复杂，使焦炭塔受到循环往复的热应力和内压的作用。这种热胀冷缩的疲劳过程，极易使塔体产生变形及焊缝开裂等缺陷。尤其是当进料时，500℃的渣油很快进入焦炭塔，塔壁以较大的速度急剧升温，塔壁金属急剧膨胀，当常温水进入塔内冷焦时，塔体壁温度随冷焦水的进入而急剧下降，此时塔壁急剧冷缩。这样造成焦炭塔内外形成极高的温差，产生疲劳破坏。产生不同程度的裂纹。焦炭塔为15CrMoR材质，该材料存在延迟裂纹倾向。在射线检测不易发现的未融熔、隐性裂纹等缺陷在高频振动和周期性涨缩等外力的作用下，会使内部缺陷向外扩展，产生表面缺陷。另除疲劳缺陷之外，渣油中的硫除自身在高温时对塔壁产生腐蚀外，在焦炭塔冷却和切焦时，还可和冷焦水发生反应，生成H2S，在常温或焦炭塔停工时对焦炭塔产生应力腐蚀，出现裂纹等缺陷。再有焦炭塔一般运行周期为24~48小时，其保温层的质量和保温均匀程度，也是诱导裂纹等缺陷出现的一个因素。 五、维修方案 1、用超声波探伤仪（或渗透）检测焊缝缺陷部位沿焊缝熔合线方向延伸的长度、深处。 2、用角向磨光机将缺陷清除（必要时进行气刨消除缺陷），100%MT（PT）检测，确认没有延展缺陷后，打磨坡口，坡口部位进行100%MT（PT）检测，确认没有缺陷后，对该缺陷部位及周围200毫米范围内部位进行150～250℃预热，防止局部过热。预热使用电加热进行。预热时，应用测温仪进行温度测量，测温范围应距焊缝50～100mm。 3、15CrMoR板或复合板基层用规格φ4.0的R307B焊条进行焊接，复层用规格φ4.0的Ni370B焊条焊接，焊接时层间温度不得低于预热温度。预热后，焊接应连续进行，如果连续性受到影响，再次焊接时，仍需预热，预热温度不变。 4、焊后进行350～400℃消氢热处理，保温时间不少于30分钟。24小时后对返修焊缝进行100%RT检测，合格后对缺陷及周围200mm范围进行690±10℃保温1.5小时局部消除应力热处理。热处理完毕用磨光机将缺陷部位打磨至与母材齐平。 六、水压试验 根据《固容规》第5.3.3第⑸规定