化工行業(yè)舊設(shè)備利用的實踐與思考

彭景煜，劉建鵬，黃學忠，馬建偉

（中化藍天氟材料有限公司，浙江 紹興 312369）

近年來，隨著化工產(chǎn)業(yè)大整治、大提升，化工園區(qū)轉(zhuǎn)型升級，部分企業(yè)存在改造或搬遷項目。從資源再利用和節(jié)約成本方面考慮，這些項目會涉及到設(shè)備的再利用和改造再利用。為更好地管控舊設(shè)備利用帶來的風險[1]，本文重點闡述舊設(shè)備轉(zhuǎn)移再利用中存在的常見問題及相關(guān)的應對措施，提出可供參考的管理流程。

1 舊設(shè)備利用案例

案例1：2017 年8 月，某裝置高壓緩沖罐按TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[2]要求安排強制檢驗，檢驗工程師在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)設(shè)備銘牌上面介質(zhì)顯示為R245（五氟丙烷）、氯氣、氟化氫，而實際介質(zhì)是R143a（1,1,1-三氟乙烷）、氯化氫、氟化氫，兩者介質(zhì)不一致，當即提出整改，否則停用。該高壓緩沖罐因裝置整體停用轉(zhuǎn)移至其他裝置再利用。

案例2：2020 年8 月，某項目舊設(shè)備跨省利用，轉(zhuǎn)移近10 余臺設(shè)備，其中有動設(shè)備、靜設(shè)備（含壓力容器若干臺）、電儀設(shè)備、機組。跨省轉(zhuǎn)移設(shè)備，對舊設(shè)備利用的完整性提出了更高要求，難點有：

（1）再利用的冰機機組處于氮氣保護狀態(tài)，配套的換熱器、緩沖罐等壓力容器資料齊全，并在設(shè)計使用壽命之內(nèi)，機組使用已近8 年，停用1年多，完整性待確認。

（2）有機汽化器屬于壓力容器，其設(shè)計工作壓力為1.2 MPa，而實際工作壓力為1.3 MPa，但在設(shè)計壓力（1.6 MPa）以內(nèi)，設(shè)備工作壓力需變更。

（3）產(chǎn)品儲槽調(diào)整為壓縮空氣緩沖罐，介質(zhì)不一致，需變更。

（4）機泵設(shè)備停用1 年多，完整性待確認。

（5）石墨換熱器、內(nèi)襯靜設(shè)備停用1 年多，完整性待確認。

結(jié)合上述案例，舊設(shè)備利用存在較多需要確認的問題，見表1。

表1 案例問題匯總分類表

若上述問題在舊設(shè)備轉(zhuǎn)移之前沒有得到解決，后續(xù)舊設(shè)備再利用生產(chǎn)中可能存在隱患。因此，要系統(tǒng)地處理問題，應從技術(shù)角度入手，較詳細地建立設(shè)備完整性評估標準。

2 舊設(shè)備利用原則

結(jié)合案例可知，舊設(shè)備不同于新設(shè)備的質(zhì)量保證，結(jié)合不同設(shè)備類型和使用工況，考慮的角度不一樣，因此需要確立一定的原則。首先，梳理舊設(shè)備轉(zhuǎn)移全流程[3]，結(jié)合流程的關(guān)注點以確定原則。

項目或改造裝置初步設(shè)計后，大致確認工藝所需設(shè)備類型，結(jié)合舊設(shè)備信息（PSI），初步確定設(shè)備的匹配性；對項目設(shè)備進行分類，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備分級（MI）要求，區(qū)分關(guān)鍵設(shè)備與一般設(shè)備；對應分級所需舊設(shè)備，建立不同的完整性確認方案；對設(shè)備參數(shù)、尺寸、設(shè)備重量等進行確認；進行試壓試漏、無損探傷，確保設(shè)備完好；土建專業(yè)考慮基礎(chǔ)承載核算。

結(jié)合上述項目舊設(shè)備利用的過程，建立舊設(shè)備轉(zhuǎn)移全流程及關(guān)注點，見圖1。

圖1 舊設(shè)備轉(zhuǎn)移全流程及關(guān)注點

2.1 專業(yè)分類

按舊設(shè)備類型分專業(yè)進行管理，可分為5 大類，見圖2。

圖2 舊設(shè)備專業(yè)分類

2.2 舊設(shè)備利用依據(jù)

舊設(shè)備在利用前必須進行充分論證，結(jié)合舊設(shè)備專業(yè)分類，可從以下三方面進行論證。

（1）務必確認設(shè)備是可靠的。如何確定設(shè)備可靠程度，需要分類建立舊設(shè)備利用前檢查標準。如內(nèi)襯儲槽，在設(shè)備轉(zhuǎn)移之前先確定設(shè)備的工藝參數(shù)、接管數(shù)量；其次確定設(shè)備完整性，原設(shè)備清理置換合格后，按設(shè)備驗收標準進行檢查，內(nèi)襯層進行電火花檢測（對于原儲存鹽酸等可能產(chǎn)生氫氣之類易燃、易爆介質(zhì)的內(nèi)襯儲罐，該方法需充分論證后才可實施），壁厚符合要求等。通用檢查標準可根據(jù)設(shè)備分類逐一建立。

（2）務必確認設(shè)備是合規(guī)的。必須嚴格按照《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》（TSG 08—2017）[4]、《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21—2016）及相關(guān)的規(guī)范標準進行資料檢查、設(shè)備檢驗檢測并驗收合格，以確保設(shè)備檔案、材料、結(jié)構(gòu)、強度、剛度滿足工藝條件和安全使用要求。部分特種設(shè)備還應滿足當?shù)氐胤椒ㄒ?guī)。

涉及合規(guī)性的設(shè)備需轉(zhuǎn)移地主管部門確認?？鐓^(qū)域轉(zhuǎn)移的設(shè)備，例如：

（a）甲地轉(zhuǎn)移到乙地的設(shè)備，屬于省內(nèi)異地轉(zhuǎn)移的，要求在甲地辦理壓力容器注銷、轉(zhuǎn)移手續(xù)；在乙地辦理接收手續(xù)，舊設(shè)備在安裝前應檢驗合格，安裝監(jiān)督檢驗后再辦理注冊登記。

（b）甲地轉(zhuǎn)移至乙地的設(shè)備，屬于省外異地轉(zhuǎn)移的，需要在甲地辦理注銷、移裝手續(xù)，提前到乙地市場監(jiān)督管理局辦理告知（因不在乙地特種設(shè)備信息化系統(tǒng)賬戶上），再委托檢驗，乙地市場監(jiān)督管理局根據(jù)當?shù)靥胤N設(shè)備檢測研究院的檢驗結(jié)果辦理接收手續(xù)，安裝資料提交后方可辦理使用登記證。其中工藝參數(shù)的不一致會影響到后續(xù)使用，如案例1。

（3）所有設(shè)備轉(zhuǎn)移前需要內(nèi)部清理，置換合格，避免設(shè)備內(nèi)部未清理的固廢、危廢的轉(zhuǎn)移；涉及特種設(shè)備改造（設(shè)計或施工）的、檢驗單位必須要有相應的資質(zhì)，改造或檢驗人員須取得國家認可的專業(yè)資質(zhì)證書，以確保設(shè)備改造的合規(guī)性及質(zhì)量保證。

2.3 相關(guān)技術(shù)要求

（1）設(shè)計使用壽命：壓力容器設(shè)計使用壽命根據(jù)腐蝕裕量及原始設(shè)計參數(shù)，一般有6 年、8年、10 年、15 年、20 年。如果達到設(shè)計使用壽命，舊設(shè)備利用使用地將不接受移裝；常壓及其他設(shè)備結(jié)合舊設(shè)備利用工況的要求及重要性，確定完整性后可利用。

（2）設(shè)計資料：特種設(shè)備設(shè)計、制造技術(shù)資料和文件，包括設(shè)計文件、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明(含合格證及其數(shù)據(jù)表、質(zhì)量證明書)、安裝及使用維護保養(yǎng)說明、監(jiān)督檢驗證書、型式試驗證書等，特種設(shè)備安裝、改造和修理等方案、圖樣材料質(zhì)量證明書和施工質(zhì)量證明文件、安裝改造修理監(jiān)督檢驗報告、驗收報告等技術(shù)資料。設(shè)計資料缺失的設(shè)備，舊設(shè)備利用使用地不接受轉(zhuǎn)移使用。

（3）無損檢測：舊設(shè)備不僅需要做外觀及測厚檢測，還應考慮射線、磁粉、超聲等檢測手段，必要時還要考慮TOFD（衍射時差法超聲檢測）、渦流及氣密性檢測，以確保設(shè)備完整性。

（4）熱處理及酸洗鈍化：原設(shè)備有熱處理要求的，改造焊接后需要重新熱處理；酸洗鈍化處理需要結(jié)合介質(zhì)及材質(zhì)要求，若原設(shè)備需要，改造后需要重新鈍化。

（5）改造資料：壓力容器的改造或者重大修理方案，應當經(jīng)過原設(shè)計單位或者具備相應資質(zhì)的設(shè)計單位出具書面資料。

（6）其他：動設(shè)備需確保電機絕緣、防爆等級、設(shè)備參數(shù)、介質(zhì)等符合要求。特別應注意涉及氟化氫等特殊介質(zhì)，過流部件的適用性，例如氫氟酸不可使用陶瓷類密封材料；必要時，動設(shè)備在轉(zhuǎn)移前應提前維護。內(nèi)襯設(shè)備管口密封面提前保護；容器、換熱器等設(shè)備應提前確定管口方位、大小，以滿足設(shè)備使用工況；做好耐壓試驗，氯氣、無水氟化氫（AHF）等高度或極度危害介質(zhì)必要時做泄漏試驗，確保設(shè)備完整性。

3 舊設(shè)備轉(zhuǎn)移后使用工況的考慮

3.1 同一用途、整體利用

設(shè)備整體不變，用途不變，工藝參數(shù)、材質(zhì)、工況等參數(shù)與設(shè)計無區(qū)別，這類設(shè)備屬于較為簡易的舊設(shè)備利用，涉及專業(yè)范圍比較少，只要考慮設(shè)備本身完整性、設(shè)備布置、基礎(chǔ)承載、設(shè)備使用壽命。設(shè)備本身的完整性必須符合要求，設(shè)備布置滿足場地要求，設(shè)備使用壽命在有效期之內(nèi)，否則不宜再利用。其次，要考慮子設(shè)備的合規(guī)性要求，是否滿足完整性及合規(guī)性要求，如冷凍機組的轉(zhuǎn)移，不僅要考慮冷凍機機頭的完整性，還要考慮各冷卻器、緩沖罐、電儀設(shè)備等子設(shè)備是否滿足要求。

3.2 同一用途、型式不同

設(shè)備無變化，用途一致，裝置現(xiàn)場的工藝參數(shù)、工況與設(shè)計無區(qū)別，但設(shè)備結(jié)構(gòu)型式不同，這類設(shè)備也屬于較為簡易的舊設(shè)備利用，需要考慮設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)符合工藝要求。例如螺旋板式換熱器調(diào)整為列管換熱器、材質(zhì)由20# 鋼調(diào)整至S30408 不銹鋼，同時還要考慮設(shè)備接管、結(jié)構(gòu)承載、工藝管路改造等問題，在工藝變更（MOC）及風險分析（PHA）時應進行充分考慮，以滿足要求。

3.3 改變用途、參數(shù)并涉及特種設(shè)備

設(shè)備用途變更、參數(shù)變化，這類問題較為綜合，論證過程也涉及多專業(yè)。如果是壓力容器，既要考慮設(shè)備設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、設(shè)計介質(zhì)、工作壓力、工作溫度、工作介質(zhì)等運行參數(shù)的符合性，還要考慮材質(zhì)是否適用，結(jié)構(gòu)承重是否滿足等。如果工藝參數(shù)不符合設(shè)備設(shè)計參數(shù)，還要考慮設(shè)備改造，改造單位需要有對應的設(shè)計資質(zhì)，并經(jīng)過設(shè)計許可、原設(shè)備強度論證、設(shè)計計算、材質(zhì)鑒定、改造備案、改造監(jiān)督檢驗、監(jiān)造、無損檢測、出廠耐壓試驗等系統(tǒng)的質(zhì)量保證（QA）流程，以保證設(shè)備合規(guī)性及完整性，例如案例2 中的有機汽化器，介質(zhì)增加了氯化氫（HCl），工作壓力由1.2 MPa 調(diào)整至1.5 MPa。設(shè)備所屬單位除了提供現(xiàn)有設(shè)備狀況及原始檢驗記錄外，還需要提供N06600(鎳基合金)材質(zhì)的晶間腐蝕試驗報告，設(shè)計單位才能同意按改造流程接收設(shè)備變更的委托，這類問題均需要提前考慮并充分論證。

4 結(jié)語

工程項目或技術(shù)改造過程使用的舊設(shè)備不同于新設(shè)備引進，不僅要考慮舊設(shè)備的技術(shù)參數(shù)需要滿足實際工藝技術(shù)的要求，還要考慮舊設(shè)備自身強度等可靠性；采用應力分析標準設(shè)計的設(shè)備，還需要考慮疲勞分析。因此，作為化工設(shè)備管理技術(shù)人員，對舊設(shè)備的技術(shù)要求要充分掌握，嚴格遵守現(xiàn)行的國家法規(guī)、標準，保證舊設(shè)備符合要求，不能利用的堅決不用，避免留下安全隱患。

舊設(shè)備利用的管理是化工設(shè)備管理中一個特殊的區(qū)域，在化工行業(yè)比較常見，目前行業(yè)內(nèi)缺少舊設(shè)備可利用的標準和方法，本文可為相關(guān)人員提供一定參考。