卢荔民

(海洋石油富岛有限公司,海南 东方 572600)

制氢装置中转化设备及连接管线内部操作温度通常都在700℃以上，采用外壁金属材料+内部双层隔热耐火浇筑料的结构运用较为广泛。装置运行多年后，在工艺介质的冲蚀和理化作用下，隔热耐火浇筑料(以下简称“浇筑料”)的强度会逐步降低，出现粉化脱落现象(详见图1)，如不及时更换浇筑料会出现金属外壁超温、变形、法兰泄漏等严重风险(详见图2)，影响到装置的安全稳定运行。

图1 双层浇筑料运行多年后粉化脱落

图2 一段炉下集气管三通处壳体超温鼓包

1 故障高发区域及原因分析

图3 原始三通内部浇筑料结构

在初始设备浇筑料设计中，三通、直角弯头、二段炉烧嘴出口周边气体流速较高部位，浇筑料长期受到工艺气冲刷(详见图3)，浇筑料的使用寿命降低，易出现粉化脱落；而法兰接口浇筑料采用平面密封设计的部位，高温气体介质很容易窜到密封垫片处，经过装置的多次开停车温度起伏变化，密封面也容易出现超温和法兰泄漏；另外，考虑到现场管道或设备安装最后一道焊缝先探伤后浇筑的要求，特别是在水平布置的接口(详见图4)，由于浇筑料施工有向低处流动特点，现场浇筑到顶部的收口部位容易出现空洞，该区域也是超温的高发地。

图4 设备和管道连接水平布置

出现超温的原因主要包括：

(1)原始安装或维修过程，浇筑施工质量问题(如：浇筑排气不充分，浇筑层内有空洞；浇筑后养护时间过短；……