4强度校核
为了更好地发挥材料塑性性能的潜力,按弹塑性分析法对筒体进行校核。
氨洗塔简体采用的是双层热套结构,材料为16MnR,屈服强度cr,=325MPa,热套时过盈量控制在0.15—0.25%D.
在内、外筒材料同时产生屈服时,筒体所能承受极限压力Pl为:
当内筒出现穿孔破损时,外筒材料屈服时,所能承受的极限压力P为:
按第三强度理论外径公式计算,当内筒穿孔破损时,造成外筒瞬间失稳的爆破压力Pb为:
通过计算得出,为了保证氨洗塔的安全运行,操作压力应控制在l2.04MPa以下。
5用声发射监测进行安全评估
在氨洗塔运行过程中,兰州石油机械研究所石化设备检测公司于2004年l1月18日对定期检验中发现问题的第一筒节进行了局部声发射监测。由于裂纹扩展和电化学腐蚀所产生的声发射信号的特征不同,故采用了两种不同频段的传感器(中心响应频率分别为150kHz和30kHz),共进行了两次声发射监测。监测过程中,压力变化范围为10.1l—l1.7MPa.
声发射检测采用WAE2002全波形数字式声发射测试仪,采取了局部监测方式对缺陷部位进行检测,由于氨洗塔是双层热套结构,故传感器布置在第一筒节的环焊缝上,传感器按三角网络形式排列,实施平面定位布置,传感器以磁夹具方式固定。声发射检测结果为:在运行监测过程中,未采集到具有活性的声发射信号,因此该氨洗塔按原操作参数安全运行至2005年7月(陕化化肥股份有限公司化肥厂年度系统大检修计划在7月份进行,到时将请该设备制造厂家对其进行彻底维修或更换)。
6结束语
自发现氨洗塔腐蚀严重到维修及安全评定,在补焊维修上,企业意见基本一致,并且非常积极主动,补焊维修进行得很顺利。但在补焊结束后,是否该安全评定却产生了很大分歧,一部分人认为,作为老企业,不论从技术方面,还是管理经验,对此次补焊维修的可靠性和安全性都应该给予充分的确定,不必要进行安全评定。另一部分人则持相反态度,他们认为,此次补焊维修最大的缺陷是维修资质问题,根据《压力容器技术监察规程》,一是维修方案不是由压力容器制造厂家制定的;二是补焊过程存在违规现象,如未进行焊前预热、焊后保温等措施;三是采用焊材的规格及材质是否符合要求。针对存在的问题,集团公司召集有关技术和安全管理人员多次进行探讨,在企业所在地市、县安监部门及技术监督部门的督查和协调下,形成了共识,氨洗塔虽经补焊维修,隐患依然存在,必须进行安全评定。意见一致后,化肥厂立即派专人前往兰州,与兰州石油机械研究所石油化工设备检测公司联系,在短期内完成了检测和安全评定,并得出了可以安全运行至年度系统大检修的结论。