预加氢单元管道弯头破裂原因
2021-08-30刘课秀卢忠铭封小亮
黎 华,刘课秀,卢忠铭,封小亮,马 括,王 恋
(广州特种承压设备检测研究院,广州 510663)
催化重整是现代炼化企业关键工艺过程之一,重整预加氢单元的平稳运行直接关系到催化重整装置的正常生产[1]。预加氢单元是将石脑油原料注入缓冲罐升压后与氢气混合,加热后在催化剂的作用下,石脑油中的硫、氯、氮化合物及酚类反应生成H2S、HCl、NH3、H2O等,不饱和烃与氢反应生成饱和烷烃。由于工作介质复杂,连续重整装置运行中的腐蚀问题已成为制约装置长周期运行的关键因素之一[2]。
某石化公司催化重整装置预加氢单元运行服役约4.5 a(年)后,在反应产物/进料换热器与预加氢产物/脱水塔进料换热器之间的管道弯头处发生了破裂。弯头破裂时管道的工作压力为2.0 MPa,运行温度约180 ℃。弯头的规格为φ273 mm×9 mm,材料为20钢。为找出弯头破裂的原因,笔者对该破裂弯头进行了一系列检验和分析。
1 理化检验
1.1 宏观观察
对破裂弯头进行观察,可见弯头破裂口位于弯头外弧侧,且有一块金属缺失,如图1所示。破裂口壁厚减薄明显,局部呈外翻状态,如图2~图3所示。毗邻破裂口直段管道内壁,特别是底部覆盖厚约1 mm的腐蚀产物(沉积物),剥开腐蚀物后可见明显腐蚀凹坑,如图4所示。与破口毗邻的直管上可见一条明显纵向沟槽,如图5所示。直管纵向沟槽附近可见一条长度约33 mm的贯穿性裂口,如图6所示。

图1 破裂弯头宏观形貌Fig.1 Macro morphology of the splitting elbow

图2 弯头破裂口边缘宏观形貌Fig.2 Macro morphology of edge of the splitting elbow

图3 局部外翻宏观形貌Fig.3 Macro morphology of partial eversion

图4 直管底部宏观形……
