幾種常見漏點(diǎn)原因分析與處理

郭曉東

（山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長治 046200）

引言

化工裝置在生產(chǎn)過程中，有的設(shè)備及管道由于受溫度、壓力、腐蝕、振動、機(jī)械傷害等等因素的影響發(fā)生變化甚至破裂而引起內(nèi)部介質(zhì)向外泄露產(chǎn)生漏點(diǎn)。特別是煤化工等石化行業(yè)，漏點(diǎn)多發(fā)、類別多樣，經(jīng)常性發(fā)生軸封泄漏、法蘭泄漏、焊縫泄漏等，若不能得到正確的控制和消除，往往會引起難以想象的危害，如發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒、人身傷亡、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)損失、噪聲及腐蝕。所以，本文通過列舉、分析我公司發(fā)生過的幾種典型漏點(diǎn)及處理措施來提出對漏點(diǎn)管理的幾點(diǎn)建議。

1 典型漏點(diǎn)分析及處置

1）如圖1 所示，氣化裝置G4 S1501 反吹氣壓力表15PI0003 根閥管道焊縫發(fā)生裂紋泄漏，泄漏介質(zhì)CO2、N2，壓力8.6 MPa，溫度230 ℃。現(xiàn)場查看裂紋，位于防靜電焊接片與管道焊縫位置，裂紋沿著焊肉邊沿延伸，分析原因?yàn)樵际┕r焊接防靜電連接片焊接電流過大熔融太深（管道壁厚4.5 mm），焊接存在缺陷，系統(tǒng)壓力高，運(yùn)行一段時間后裂紋擴(kuò)大導(dǎo)致泄漏。由于涉及系統(tǒng)運(yùn)行，無法隔離處理，采取了做防脫拉卡子加強(qiáng)處理，待停車后徹底處理；并對其他系統(tǒng)同樣位置泄漏情況進(jìn)行了類比排查。

圖1 15PI0003 根閥管道焊縫裂紋泄漏圖

2）公用工程廠在工藝外管6#路巡檢時發(fā)現(xiàn)132軸疏水站低壓火炬氣伴熱管線處出現(xiàn)沙眼，崗位技術(shù)人員現(xiàn)場查看后聯(lián)系檢修人員現(xiàn)場處理；檢修人員查看位置后對沙眼位置進(jìn)行鉚固處理，消除泄漏。分析原因：一是工藝外管伴熱管線使用年限較長，管線管壁長時間受介質(zhì)沖刷，導(dǎo)致管道與管箍焊縫接口處出現(xiàn)沙眼；二是伴熱管線焊接時未徹底融透，存在夾渣現(xiàn)象；三是疏水閥為熱動力式，回凝不暢導(dǎo)致蒸汽伴熱壓力高低波動，沖刷嚴(yán)重。火炬氣伴熱管線沙眼，如圖2 所示。

圖2 火炬氣伴熱管線沙眼圖

3）基礎(chǔ)油廠在巡檢時發(fā)現(xiàn)29100-COO1 異構(gòu)脫蠟循環(huán)氫壓縮機(jī)儀表接線口存在潤滑油滲漏的情況，與儀表廠技術(shù)人員現(xiàn)場確認(rèn)后，因漏點(diǎn)位置是壓縮機(jī)溫度和振動探頭的連接線并掛有聯(lián)鎖，為防止消漏過程中觸發(fā)聯(lián)鎖造成壓縮機(jī)停車，暫定為接油處理，待壓縮機(jī)停車后對此漏點(diǎn)進(jìn)行徹底消除。分析原因：一是C001 壓縮機(jī)儀表接線口內(nèi)密封膠套材質(zhì)為丁晴橡膠，壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中溫度較高使密封膠套老化密封不嚴(yán)。二是壓縮機(jī)溫度和振動探頭的連接線孔開口位置較低在機(jī)身中部，壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中潤滑油機(jī)身內(nèi)壁進(jìn)入儀表接線管。壓縮機(jī)儀表接線口潤滑油滲漏，如圖3 所示。

圖3 壓縮機(jī)儀表接線口潤滑油滲漏圖

4）氣化裝置G2 四層C1601 出口溫度計(jì)16TI0010A 溫度計(jì)套筒與主管角焊縫處泄漏，安排帶壓堵漏人員對泄漏部位進(jìn)行防脫卡具尺寸測量；兩天后卡具制作完成開始安裝防脫卡具，但作業(yè)過程發(fā)現(xiàn)泄漏部位裂縫有擴(kuò)大趨勢，作業(yè)停止，進(jìn)行系統(tǒng)停車、重新進(jìn)行焊接處理如圖4 所示。原因分析：一是C1601 出口溫度計(jì)16TI0010 套管根焊接過程中坡口小，焊接不飽滿。二是氣化爐合成氣接管焊縫處日常巡查不到位。

圖4 溫度計(jì)套筒與主管角焊縫泄漏

5）低溫油洗單元在巡檢過程中，發(fā)現(xiàn)油洗空冷器A201C 出口管線與主管相連的三通處漏LPG，具體位置為空冷出口隔離閥后如圖5 所示。因不能進(jìn)行停車處理，現(xiàn)場采取了對漏點(diǎn)位置進(jìn)行在線帶壓堵漏、加強(qiáng)日常巡檢、對LPG 管線進(jìn)行定期測厚以監(jiān)控管線腐蝕情況，并決定在來年大修期間對部分管線更換不銹鋼材質(zhì)（包括泄漏管段）。分析原因：一是焊接缺陷，管道材質(zhì)為普通碳鋼，現(xiàn)場泄漏的介質(zhì)為LPG，該管線為油洗A201C 出口管線三通處焊接缺陷，油洗開車后，LPG 管線投用，長周期運(yùn)行過程中三通處缺陷逐步擴(kuò)大；二是介質(zhì)腐蝕，LPG 為酸性介質(zhì)，管線為碳鋼，腐蝕加劇焊口缺陷泄漏。

圖5 空冷器出口管與主管相連三通處漏LPG 圖

6）如圖6 所示，硫回收單元制酸煙囪入口法蘭焊縫處出現(xiàn)腐蝕泄漏。該漏點(diǎn)2019 年11 月第一次泄漏后，我公司利用2020 年4 月系統(tǒng)停車期間對法蘭焊縫處進(jìn)行貼板補(bǔ)焊，并在入口法蘭內(nèi)部敷設(shè)玻璃鱗片漆。2021 年裝置運(yùn)行約2 個月后此處焊縫再次出現(xiàn)腐蝕，對此，我公司采取臨時監(jiān)控措施并計(jì)劃在2022 年系統(tǒng)停車窗口期按制酸單元酸性尾氣管線原始施工要求，對制酸煙囪入口法蘭管道敷設(shè)四氟內(nèi)襯，進(jìn)行徹底處理。原因分析：一是硫回收緊急停車過程中系統(tǒng)帶酸不徹底，導(dǎo)致管道內(nèi)硫酸冷凝積存腐蝕管道；二是制酸煙囪（管道材質(zhì)為0Cr18Ni9，管道無四氟內(nèi)襯，現(xiàn)場泄漏的介質(zhì)為酸液，分析質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%）尾氣排放中存在酸霧凝液，尾氣長時間排放，酸霧凝液積存于煙囪入口管處，且由于法蘭焊縫焊接余高存在，使得廢酸長時間積存，導(dǎo)致管道腐蝕引起泄漏。

圖6 制酸煙囪入口法蘭焊縫腐蝕泄漏圖

7）2021 年10 月11 日轉(zhuǎn)化單元工藝人員在巡檢時發(fā)現(xiàn)氧化爐B 爐輻射段氧氣與5.0 MPa 蒸汽混合三通處有滴水現(xiàn)象，經(jīng)拆保溫排查后發(fā)現(xiàn)氧氣與蒸汽混合三通本體及后端直管段第一道焊縫處出現(xiàn)裂紋泄漏缺陷，2021 年10 月30 日，對缺陷三通及管段進(jìn)行切除更換，并對切下三通進(jìn)行測厚及著色檢查，檢查發(fā)現(xiàn)缺陷三通本體有三道細(xì)小裂紋長度約5 cm，壁厚未出現(xiàn)明顯減薄現(xiàn)象，且內(nèi)壁無明顯沖刷痕跡；在三通后直管段第一道焊縫（出現(xiàn)裂紋焊縫）存在4 mm錯邊。原因分析：一是該三通輸送介質(zhì)為經(jīng)加熱爐B爐對流段加熱后的氧氣（溫度約為350 ℃），該股氧氣在進(jìn)入輻射段二次加熱前在出問題三通處配入一定量的2.4 MPa～2.5 MPa 中壓蒸汽進(jìn)行系統(tǒng)水碳比調(diào)節(jié)，配入蒸汽理論溫度約為340 ℃，兩介質(zhì)溫度較為接近，故理論不存在水汽凝結(jié)沖刷情況；二是對該三通處配入2.4 MPa～2.5 MPa 中壓蒸汽配入量分析，系統(tǒng)蒸汽配入氧氣大部分通過進(jìn)對流段三通實(shí)現(xiàn)，通過進(jìn)輻射段三通處配入較少，蒸汽在進(jìn)三通前10 m 左右管段的溫降作用下，蒸汽溫度出現(xiàn)下降，部分凝結(jié)，在三通處出現(xiàn)輕微液擊，導(dǎo)致三通本體出現(xiàn)裂紋，焊縫錯邊導(dǎo)致液擊對焊縫作用力增大，致使焊縫處出現(xiàn)裂紋缺陷。擬采取的防范措施：一是轉(zhuǎn)化裝置開車前，充分對蒸汽進(jìn)對流段和輻射段管線進(jìn)行暖管，確保溫度在220℃以上；二是轉(zhuǎn)化裝置開車后，在滿足工況水汽比要求的前提下，調(diào)整5.0 MPa 蒸汽通過輻射段三通及對流段三通的蒸汽量配入量，確保兩處蒸汽入爐前溫度；三是將氧氣進(jìn)加熱爐輻射段三通及對流段三通納入停車?yán)袡z查項(xiàng)目，對三通及三通后第一道彎頭前管段進(jìn)行著色探傷檢查及壁厚測量檢查。

8）2021 年11 月4 日轉(zhuǎn)化單元工藝人員在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)E202 入口管道彎頭處存在有滴水現(xiàn)象，期間轉(zhuǎn)化單元E202 設(shè)備處于蒸汽升溫階段，拆除保溫排查后發(fā)現(xiàn)入口管道遠(yuǎn)傳溫度計(jì)TI-22212 套管直管段出現(xiàn)裂紋泄漏缺陷，裂紋長度約為40 mm。E202入口運(yùn)行介質(zhì)為原料氣（運(yùn)行溫度為550 ℃、運(yùn)行壓力為1.8 MPa，蒸汽升溫1.8 MPa，部分氧化爐頭470 ℃，蒸汽升溫溫度約為550 ℃），溫度計(jì)套管規(guī)格為DN40、管材外徑為48.3 mm、壁厚為Sch80S（5 mm）、材質(zhì)為304H，套管長度為300 mm，主管道尺寸為DN400，裂紋位置距離主管根部約為100 mm 處。2021年11 月5 日，對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，完成對缺陷直管段切割，在保證溫度計(jì)插深要求的情況下，對套管直管段進(jìn)行縮短為200 mm（原先套管直管段為300 mm），并在主管支管臺上重新焊接，焊接完成后進(jìn)行著色探傷，未發(fā)現(xiàn)問題。E202 入口管道彎頭裂紋，如圖7 所示。原因分析：一是溫度計(jì)套管設(shè)計(jì)過長，開車中壓力變化引起管線振動、金屬疲勞導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋；二是轉(zhuǎn)化單元開車前期系統(tǒng)需要進(jìn)行蒸汽升溫，部分氧化爐溫度滿足點(diǎn)火要求后引原料氣，此管道在運(yùn)行中長時間高溫，加速裂紋缺陷擴(kuò)大。

圖7 E202 入口管道彎頭裂紋圖

2 結(jié)語

通過分析，煤化工設(shè)備、管道裂紋及焊縫等漏點(diǎn)前期往往不易發(fā)現(xiàn)，一方面在原始焊接施工時部分缺陷已存在，所以必須控制好原始安裝、用料、焊接質(zhì)量，為后期運(yùn)行減少不必要的停車處理；二是煤化工單位，鑒于連續(xù)生產(chǎn)性質(zhì)，應(yīng)當(dāng)長期配備一支專業(yè)的帶壓堵漏隊(duì)伍保運(yùn)，盡可能減少停車處理漏點(diǎn)時間；三是要重視日常巡檢，及時發(fā)現(xiàn)前期隱患，做到監(jiān)控運(yùn)行，合理把控停車檢修窗口期，徹底消滅漏點(diǎn)。