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《气液分离器旋流伞叶片断裂原因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第35卷第4期石油化工设备Vol135No142006年7月PETRO2CHEMICALEQUIPMENTJuly2006文章编号:100027466(2006)0420081203气液分离器旋流伞叶片断裂原因分析赵志强(中国石化集团安庆分公司丙烯腈部,安徽安庆246002)摘要:某分公司在对丙烯腈装置扩建过程中进行了关键设备气液分离器的国产化工作,但设备使用过程中出现了旋流伞叶片损坏的问题。经过研发、设计、制造及使用有关人员的共同努力,旋流伞叶片损坏问题得到了解决。关键词:分离器;叶片;断裂;
2、强度;国产化中图分类号:TQ05115文献标识码:B3安庆石化丙烯腈装置成套引进英国BP公司技91988kg/h,密度为1.3kg/m,允许压降为0.002MPa,术,于1995年5月建成投产,设计生产能力为5×液滴夹带量为1426kg/h,分离效率不小于95%。410t/a,其中急冷塔出口气体气液分离器是丙烯腈气液分离器将含有雾滴的气体自上而下进行分装置中的主要设备之一,其分离作用的好坏直接影离后,气流中含有的酸性硫铵溶液雾滴被甩向筒壁,响丙烯腈装置回收系统的运行。2001年底,对丙烯汇集在筒
3、体的下部从排液管连续排出干净气流,其4腈装置进行了8×10t/a扩能改造,经核算,原装置中只含有微量较细小的雾滴,其结构见图1。气液的急冷塔出口气体气液分离器已不能满足扩能后装分离器的主体为一圆柱形筒体,上部和下部均有一置的需要。为降低扩能改造的费用并提高丙烯腈装段锥体,在筒体中部放置的锥形旋流伞是除雾的关置的国产化水平,此次改造全部为国产化开发。新键部件,它决定了分离器的分离效率和压降。旋流设备于2001年12月完成制作并投入使用,在经过伞是由许多按一定的规则排列的叶片组成,其主要9个月的试运
4、行后,于2002年10月进行了标定,标作用是使气流成为旋转流,叶片仰角α、径向角β和定结果为气液分离器达到了设计要求。叶片数是旋流伞保证分离效率和压降的3个重要参2003年5月停工检修时对气液分离器进行了数。旋流伞结构示图见图2。开孔检查,发现该设备旋流伞叶片损坏严重。由于时间紧迫,确定了临时修复方案并进行了紧急修复。运行3个月以后,借助听棒可以在设备外壁清晰听见旋流伞叶片之间的刮擦声,据此判断该设备已经出现新的损坏,甚至比前次更为严重。2003年9月对该设备再次开孔检查,发现旋流伞叶片损坏严重
5、,采用第一次修复方案后又投入了使用。鉴于短时间内连续出现两次旋流伞叶片损害,为此有必要进行事故分析,并制定出新的设计方案以满足扩能改造后的生产需求。1气液分离器简介气液分离器的作用是将急冷塔塔顶出来的含有酸性硫铵溶液雾滴气体进行分离,以防止气液分离器下游设备形成堵塞和腐蚀。其设计参数为:设计压力0.25MPa,设计温度250℃,气体质量流量为图1急冷塔出口气体气液分离器结构示意图收稿日期:2006203206作者简介:赵志强(19712),男,安徽安庆人,工程师,学士,现从事设备管理工作。·82
6、·石油化工设备2006年第35卷主体折边与小折片折边交汇处焊缝首先开裂,随着裂纹扩展,最终导致整块叶片撕裂。2.4修复措施(1)单块叶片修复分拣出属于同一叶片的断裂板,在断口处打坡口,配对焊接,在打坡口焊接时图2旋流伞结构示意图要求根据焊工经验适当留间隙保证足够收缩量,防2旋流伞叶片断裂及处理止造成折流板尺寸不一。在长边折板与短边折板交2.1原旋流伞简介汇处焊接加强板,以增加该处焊缝强度。原旋流伞由材质为00Cr17Ni4Mo2,名义厚度(2)挡气帽补强首先在车床上清除掉挡气帽为4mm的45块叶
7、片组焊成锥形,其仰角α=30°,内的残留叶片,为了便于叶片顶部固定,并有利于减径向角β=55°,锥形高约1.6m,顶部安装有一个碗少焊接应力,另加工顶部加强板(ª185mm×155形挡气帽,碗口直径约270mm。为了便于与筒体mm,高30mm),将叶片顶部均布于加强板外侧焊焊接,叶片根部制作了一个小折片,其叶片主体边长接固定,加强板顶部焊接一根ª18mm圆钢,原挡分别为1672mm和1492mm。为了保证旋转气流气帽顶部钻ª18mm孔,挡气帽套在圆钢上压住叶的稳定,将叶片主体及小折片内侧分做两道
8、折边,同片并在挡气帽开孔处与圆钢焊接固定,加强板与圆时避免两道折边交汇处褶皱。先在两道折边交汇处钢材质均为00Cr17Ni14Mo2。剪口,剪口深度与折边宽度相等,角度约为30°,折(3)增设内侧加强环原加强环在原焊点焊接边后对焊并将焊缝打磨光滑。叶片底部与筒体满复位,加强环与叶片焊接时每片都要求焊牢。在锥焊,顶部依次焊接于碗形挡气帽内侧。锥体外表面形叶片里侧相对于原两道外加强环中间位置增设一沿垂直高度均布两圈加强环,该加强环由ª14mm道内加强环,有利于减轻叶片的振动,具体尺寸通过钢筋弯曲而成
