对某尿素合成塔腐蚀控制措施的安全评估.pdf

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1、第1期．57．对某尿素合成塔腐蚀控制措施的安全评估唐泉，颜东洲’，安海静，李月玲(1．法利科瑞成(天津)安全技术有限公司，天津300201)(2．天津化工厂建安总公司，天津300480)[摘要]对某厂尿素合成塔衬里腐蚀壁厚减薄的情况进行了全面分析和评估，评估认为尽管该衬里腐蚀状况较为严重，但经过采取适当的修复和工艺控制措施，可以使该衬里继续安全运行至一年后的大修期，设备运行的实践证明了该评估是正确的。[关键词]尿素合成塔；衬里；腐蚀；评估某化肥企业的尿素合成工艺采用斯纳姆(25Cr22Ni2Mo)。同时，在生

2、产过程中，通过(SNAM)氨汽提工艺，合成塔由意大利ATB公司加入氧气使不锈钢表面形成钝化膜，使不锈钢具制造，于1996年投入生产。有耐蚀性，从而减缓不锈钢的腐蚀。该尿素合成塔衬里初始厚度为5mm，据制若尿素合成塔经常停工，则影响钝化膜的形造商ATB公司提供的资料显示，衬里材质为316L成，加剧腐蚀。此外，由于316L钢存在敏化现MOD(也称316LU．G．，尿素级不锈钢)，塔盘共象，因此焊缝附近容易发生腐蚀。10块，初始厚度5mm，材料为316L。2007年，该1．2腐蚀状况合成塔由于衬里焊缝腐蚀导致泄漏，

3、造成尿素装2010年检修期间，技术人员对该尿素合成塔置计划外停车4天，经济损失1000万元以上，并造衬里层进行了全面的检查，发现塔内衬里存在如成了一定污染。下问题：该厂大修周期为3年。2008年大修期间，检(1)整体腐蚀减薄。衬里呈银灰色，衬里表测合成塔衬里筒体最小厚度为3．8mm；2010年6月面白下向上粗糙度逐渐变大，无晶粒脱落现象，检修期间，经测定，塔内衬里厚度为3．2mm，即检测表明，衬里层的最小厚度为3．2mm，焊缝热影2008~2010年间腐蚀速度为0．3mm／a。按照尿素合响区衬里表面有减薄现象

4、，自下向上逐渐明显。成塔的使用要求和惯例，衬里厚度小于3mm时，结合2008年大修期间的测厚结果，2008"--'2010年出于安全考虑，应进行更换。因此，2010年6月间，衬里腐蚀减薄量为0．6mm左右。检修期间，为决定该尿素合成塔衬里是在检修期(2)厚度不均匀的状况普遍存在。衬里采用间进行更换，还是继续使用至2011年8月大修时再的316LMOD不锈钢，为奥氏体组织，组织均匀，更换，技术人员对该塔衬里的腐蚀状况进行了检各部位的腐蚀速度应基本一致。但在检修中发现，查，并提出了维护措施和更换的时间。l设备状况

5、银白色1．1尿素合成塔简介凸起尿素合成塔是尿素生产过程中的关键设备之一，在尿素合成塔内，液氨和CO在一定的压银灰色未力和温度下合成为尿素。尿素合成塔多采用碳钢凸起处为结构材料。尿素合成塔的初始介质二氧化碳和氨的腐蚀性都很弱，但生成的中间产物甲铵溶液图1衬里筒体表面存在的大量凸起(垂直于筒体方向)的腐蚀性很强。因此，以碳钢为结构材料的尿素-●●●●●●●●●●●●-●●●●●-●●●●●-●●-●●●●●-●●-●●●●●-●●●●●●⋯-●●●●●●●⋯⋯●●●●●●●●●●●●●●●●●⋯●⋯●⋯oo⋯●●

6、oo⋯⋯oo⋯合成塔在内层加衬不锈钢为衬里，起到防腐蚀作作者简介：唐泉(1971一)，男，山东烟台人，大学本科，工程师。法利科瑞成(天津)安全技术有限公司副总经理，主要从用，常用的不锈钢类型有316LMOD及25．22．2钢事石油化工行业安全工作。■腐蚀防护石20油12和年化第工15设卷备一．(3)部分塔盘孔变形严重。检测发现，合成塔内塔盘呈银灰色，腐蚀减薄明显，塔盘孔变形严重。原尺寸为8mm的圆孔己大多呈椭圆状，越靠近塔中心，孔径越大，最大的孔长轴约22mm，短轴约llmm，见图3。图2衬里筒体表面存在的大

7、量凸起(平行于筒体方向)塔盘孔呈衬里几乎在所有表面均存在大面积扁球状凸起，椭圆状凸起处直径为40"~60mm左右，呈银白色，色泽较亮，未凸起的部位呈银灰色，色泽较暗。从图l和图2中，可看出衬里表面存在大量的明显凸起。图3塔盘孔变形严重经检测，衬里中的银白色凸起处铁素体含经分析认为，由于塔盘金属材质的腐蚀，量符合316LMOD不锈钢的要求，即铁素体含量导致塔盘孔在使用过程中逐渐变大，孔目前呈椭<0．6％f”，而衬里的未凸起处(银灰色发暗处)铁圆形的原因，是材质中铁素体呈一定方向性，使素体含量则超标(>0．6％)

8、，其中上封头衬里表面该方向的金属腐蚀量更大，成为椭圆孔的长轴，铁素体含量约为1．86％，下封头衬里约为0．89％，而另一方向的金属腐蚀量较小，成为椭圆孔的短简体衬里约为1．7％。经分析认为，该衬里材料存轴。在先天缺陷，材质不均匀且大部分部位铁素体含量超标，在这些铁素体含量超标的位置，衬里腐蚀较(4)简体焊缝及热影响区存在一定数量的腐快，而铁素体含量未超标处，由于腐蚀较慢导致厚蚀坑。衬里筒体及附件的焊