王成勇

一、简介

公司重整装置K201预加氢第一反应器，在连续运行两年半后，设备顶部进料法兰出现泄漏，且泄漏量逐渐增大。K201预加氢第一反应器（三类容器）规格，内径1200mm，壁厚17mm，高10360mm，容积10.25m3。反应器操作压力2.45MPa，工作压力2.23MPa，设计温度385℃，工作温度370℃，工作介质是加氢油（成分主要是C6～C9），腐蚀裕度2mm/a。主要构件材料见表1。

表1 K201预加氢第1反应器材料表

二、进料法兰泄漏情况

1.法兰泄漏情况

泄漏处为设备顶部进料法兰，材料0Cr13，标准SH/T 3406-1996，带颈对焊法兰PN5.0 DN400，密封形式为椭圆形金属环垫密封，金属环垫的材料0Cr13，标准为SH3403-96，紧固螺栓采用M33×260mm规格，材料35CrMoA/35CrMo的螺栓。

图1是反应器进料法兰照片。由于椭圆形金属环垫与环连接面的接触不连续，在局部区域形成断点，造成金属环垫与环连接面之间的密封存在间隙，形成泄漏通道。经测量，最长不连续密封弦长约17mm，该处经物料冲刷形成的径向沟槽最深达0.8mm。

2.泄漏原因分析

对垫片密封来说，其泄漏状况与被密封介质的物性、工况条件、法兰密封面的粗糙程度、压紧力及垫片的基本条件、尺寸、加载卸载历程等诸多因素有关。由于上次检修后，更换的金属环形垫片运行了两年半时间未出现泄漏，被密封的工艺介质也没有发生变化，因此可以只考虑工况条件的影响。

（1）经统计，反应器上次检验后到发生泄漏的时间段内，开停车次数20次左右，在2.45MPa的压力以及370℃的操作条件下，垫片发生疲劳失效，泄漏现象发生。

（2）长期的高温，造成螺栓及垫片蠕变，垫片比压下降；螺栓被拉伸，法兰变形，此时残余比压若小于某一值（工作密封比压）就会发生泄漏。……