SBS装置凝聚釜裂纹原因分析和对策

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1、石油与化工设备一56一2010年第13卷SBS装置凝聚釜裂纹原因分析和对策邢连华(巴陵石化公司，湖南岳阳414014)[摘要]对SBS装置的重要设备一一凝聚釜筒体产生裂纹的原因进行了分析，提出了预防措施，改进后，凝聚釜再未发生泄漏。[关键词]SBS生产装置；凝聚釜；筒体裂纹；原因分析SBS是由苯乙烯和丁二烯在锂系催化剂作用下嵌段共聚而成的一种新型弹性体，具有塑料和橡胶的双重性质，被誉为“第三代合成橡胶”热塑性弹口口性体(IPES)中的重要品种之一，在制鞋业、塑料改性、沥青改性防水涂料、液封材料、

2、电线、电．[缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办公自O。动化和粘合剂等方面具有广泛的应用。0O[巴陵石化公司1989年建成国内第一套年产1万0_—Ez=吨的SBS生产装置，结束了SBS产品长期依赖进口0I}-a的局面。后经3次扩能改造，设计能力已达到l0万＼＼吨。凝聚釜是SBS生产装置的重要设备，其作用是把聚合反应的SBS胶液在釜内喷射凝聚成SBS胶图1凝聚釜简图粒。某单位一台凝聚釜2002年投入使用，2004年设备筒体出现泄漏，拆开保温发现简体上视镜下聚合反应的SBS胶液在釜内喷射凝聚成S

3、BS胶粒。方存在一条长达300mm的穿透性裂纹。现对裂纹胶液自胶液罐中用泵送入凝聚釜内喷胶，喷出的产生的原因进行分析并提出对策。胶液在热水中凝聚成SBS胶粒，胶粒和热水一同送往后处理工序进一步加工，环已烷溶剂从凝聚釜1设备主要技术参数及工艺流程内蒸发，经过滤器进入冷凝器，冷凝回收后再利1．1凝聚釜的主要技术参数用，热水为除盐软水。最高工作压力(Mpa)：0．2最低工作压力：0．052缺陷状况最高设计压力(Mpa)：0．22最低设计压力：一0．1泄漏发生后打开凝聚釜保温层，看到凝聚釜最高工作温度(

4、℃)：135最低工作温度：105简体的视镜下方，有一条长达300mm的裂纹。设计温度(℃)：135物料名称：胶液、热水裂纹沿釜轴线方向，基本为一直线裂纹，裂纹呈物料特性：可燃设计类别：II类树枝状向附近延伸，裂纹附近存在点蚀现象。视设备全容积(m3)：102．56腐蚀余量：0镜法兰与釜壁的角焊缝有明显的沿角焊缝伸展的裂纹，主裂纹与视镜角缝裂纹之间有两条斜向裂焊缝系数：1．0主体材质：0Cr19Ni9(304代)纹。从视镜凸缘上可看到明显的介质泄漏痕迹。设备高度(mm)：15030设备内直径：36

5、00根据介质泄漏痕迹，可看出介质从视镜的密封面下封头壁厚：12上封头壁厚：14筒体壁厚：12泄漏出来，顺着裂纹的方向往下流动，引发设备1．2工艺流程腐蚀，先是细微点蚀和微裂纹，而后扩展为沿SBS是一种热塑性弹性体，以丁二烯、苯乙烯轴向的穿透性裂纹。检查发现凝聚釜内壁没有腐为主要原料，环已烷为溶剂，丁基锂为引发剂，采作者简介：邢连华(1960一)，男，大学本科，工程师，在巴用逐段聚合和偶合聚合法生产。凝聚釜的作用是把陵石化公司从事设备管理工作。第7期邢连华SBS装置凝聚釜裂纹原因分析和对策一s7也

6、没有腐蚀，SBS胶粒对设备的金属材料和视镜玻璃、聚四氟乙烯视镜垫片均没有腐蚀作用。氯化锂对玻璃有一定的影响，当浓度达到10％时，常温下对玻璃有一定的腐蚀作用。含氯化锂的热水来自热水罐，热水罐中的热水是凝聚釜内热水的回收，热水中的残存LiC1与凝聚釜热水中所含LiC1基本一致，热水罐补充的软水来自电厂的除盐水，电厂除盐水己基本消除了钠、镁、钙、氯和酸根离子，除盐软水对奥氏体不锈钢没有腐蚀作用，对视镜玻璃和视镜密封材料聚四氟乙烯也没有腐蚀作用。3．1．2腐蚀应力图2凝聚釜筒体下方发现的裂纹奥氏体不锈

7、钢在氯化物介质中引起应力腐蚀开裂所需应力较低，304奥氏体不锈钢在含氯离子蚀，裂纹部位仅出现在视镜下方，初步判断物料溶液中30~50Mpa的应力就能引起应力腐蚀，引起从视镜泄漏后造成筒体外壁腐蚀开裂。应力腐蚀的应力包括设备制造残余应力、工作应3原因分析力、温差应力等，这些应力的组合有时会大于工3．1应力腐蚀环境分析作压力带来的拉应力。凝聚釜的工作应力较低，从裂纹的外观和设备的工作环境可以判断该．金属材料所受的工作拉应力也较低。根据下式，可计算出凝聚釜的釜壁材料的工作拉应力：设备存在应力腐蚀可能。

8、应力腐蚀需具备3个条件：一定的拉应力或设备金属材料内部的残余应堡±：—0．2(360—0+12)：30o~1MPa力；能引发金属材料发生应力腐蚀的介质；金属Z62X12材料本身对应力腐蚀的敏感性。聚合釜使用工况式中：o。一金属材料所受工作拉应力，具备了产生应力腐蚀的条件。Mpa；3．1．1腐蚀介质P。一凝聚釜最高工作压力，Mpa；凝聚釜内的介质主要是SBS胶粒、热水、环D广凝聚釜内直径，mln；已烷，其中胶粒由SBS胶液在凝聚釜内喷射凝聚而6有效釜壁材料厚度，naln。成，胶液由丁二烯、苯乙烯、