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炼油管道在线定点测厚方法的实现

2016-12-24马成嘉曹金金

化工设计通讯 2016年9期
关键词:测厚仪炼油定点

马成嘉,曹金金,虞 坷

(中石油乌鲁木齐石化公司设备检验检测院,新疆乌鲁木齐 830019)

炼油管道在线定点测厚方法的实现

马成嘉,曹金金,虞 坷

(中石油乌鲁木齐石化公司设备检验检测院,新疆乌鲁木齐 830019)

阐述了炼油管道在线定点测厚的意义,从仪器的选取、测厚点选取的原则、保温开孔与维护的办法三个方面,介绍了项目实施的关键技术,并对项目实施的内容与效果进行了探讨。

炼油管道;定点测厚;在线检测

1 炼油管道在线定点测厚的意义

原油在炼制过程中往往会产生复杂、苛刻的腐蚀环境,造成炼油设备及管道的严重腐蚀。根据炼油装置腐蚀机理特征,其腐蚀速率受温度和压力的影响非常大,在高温部位表现尤其突出,对装置的安全运行造成影响。近几年来,某石化公司炼油厂由于受所炼制油品劣质化的影响,设备出现了较为严重的腐蚀情况,由此而带来的设备腐蚀安全隐患也日益突出。一旦管道因腐蚀而减薄或局部穿孔泄漏,都将严重威胁到炼油装置的安全生产。在线测厚方法具有装置不停车、简单、直接等优点,依据一定的测厚点选取原则,能够在直接测量寻找管线的最小厚度,是生产实际最需要的安全控制手段之一[1]。建立实时、全面的在线定点测厚数据库,并对其进行有效的处理分析,可以定量地分析判断设备及管道的腐蚀状况,能够提供合理的生产建议、以及准确合理地安排检维修计划。

2 项目实施关键技术

2.1 仪器的选取

炼油管道可分为高温管道与低温管道,根据管道温度的高低,选取合适的测厚仪。一般来说,以150℃为临界点,150℃以下的管道选用常规测厚仪,150℃以上的管道选用高温测厚仪。在实际检测过程中,常规测厚仪最高可以检测到200℃左右的管道;而高温测厚仪对于200℃以下管道测厚的灵敏度降低,温度越高,检测的修改越好。因此,对于150~200℃的管道,可以采取两种仪器同时使用、相互验证的方式进行[2]。

2.1.1 常规测厚仪简介

袖珍型26MG超声测厚仪采用的是双晶探头,对于受到腐蚀的部位进行测厚检测,具有仪器体积小、便于携带、价格低廉、操作简单、检测速度快等优点。厚度测量可以从壁的一侧进行,无需切开被测量部件。同时提供了多种实用测量功能,如探头类型自动识别功能,可以实现快速扫描病保持读书的显示。进入冻结模式后,可以冻结显示来捕捉重要的厚度数据,仪器自带一块带有电致发光的液晶显示器,用大而醒目的数字来显示测量到的厚度。采用的耦合剂,适用于存储容器、管道、压力容器、锅炉管、蒸汽管线、船壳以及其它受内部腐蚀影响的构件的测量。

2.1.2 高温测厚仪简介

temate® PowerBox H 型超声波仪器是手持式,电池供电的超声波仪器。该仪器采用的电磁超声传感器(EMAT)是一种在被检试件内部产生声波而非由传感器激励声波的超声检测技术。内置的温差电偶可对渡越时间测量,进行温度补偿;一轴编码器输入可以集成于自动化扫描或手动扫查。其原理是通过两个相互作用的磁场在检测物体内产生超声波。EMAT适用于任何导电材料,具有探头定位简单、不受表面条件影响等优点,且无需耦合剂和打磨。

2.2 测厚点选取的原则

(1)优先考虑易腐蚀和冲刷的部位,包括以下几种情况:①管线腐蚀冲刷严重的部位,如弯头、大小头、三通及喷嘴、阀门、调节阀和减压阀等;②流速大于30m/s的部位,流速小于1m/s 的部位;③环烷酸、硫腐蚀环境下的气液相交界处和液相部位;④流体的下游端(包括焊缝、直管)容易引起严重冲刷的部位;⑤同一管线的热端;⑥换热器、空冷器的流体入口管端;⑦塔、容器和重沸器、蒸发器的气液相交界处;⑧盲肠和死角部位。

(2)对于输送腐蚀性较强介质的管道,当直管段长度大于20m时,一般在纵向方向选取3个测厚点;当长度在10~20 m之间时,可选取两个测厚点;当长度小于10m时,测厚点可为1个。

(3)对于介质腐蚀性较轻的管道,可以在两个弯头之间的直管段和弯头处各选取1个测厚点。

(4)对于管线上的弯头、大小头及三通等易腐蚀、冲蚀的部位,应尽可能选取更多的测厚点。

(5)考虑现场实际,除腐蚀特别严、特别重视的部位外,在线测厚点的选取位置要便于测厚人员进行操作。

2.3 保温开孔与维护的办法

与停工检修的情况不同,管道的在线测厚要考虑到对装置生产运行的影响,因而无法做到大面积的拆卸保温材料。图1为炼油芳烃E-2402壳程进口管线,介质为蒸汽,管线温度为220℃。在线测厚采用了在管道弯头处开孔的办法,在进行测厚时,将活动的保温套取出,测厚结束后再将其恢复原状。既方便了在线测厚的作业,同时也维护了管道外保温的完整。

图1 炼油芳烃E-2402壳程进口管线开孔处

3 项目实施的内容与效果

2015年期间,共对炼油厂的27套装置、1 166条管线、1 444个测厚点进行了定点在线测厚,累计发现31个减薄点。通过对炼油管道的在线定点测厚,能够在装置不停工的情况下,有效发现因管道减薄而造成的安全隐患。且检测的结果能够作为生产厂检修的重要依据,便于提前上报材料更换计划。

[1] 范明新.在线定点测厚系统在常减压装置中的应用[J].化工自动化及仪表,2013.

[2] 杨理践.管道腐蚀超声波在线检测技术[J].中国测试,2014.

The Realization of On-line Spot-point Thickness Measurement of Oil Refinery

Ma Cheng-jia,Cao Jin-jin,Yu Ke

The significance of on-line thickness measurement of oil refining pipeline is expounded.The key technology of project implementation is introduced from three aspects:instrument selection,principle of selecting thickness measurement point,insulation opening and maintenance method.And the effect was discussed.

oil refinery pipeline;fixed point thickness measurement;on-line detection

TP274.53

A

1003–6490(2016)09–0029–01

2016–09–09

马成嘉(1984—),男,新疆乌鲁木齐人,主要从事无损检测工作。

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