关于焦炭塔油气出口法兰泄露问题的解决方案.pdf

我公 司 4 0 万 ／ 年 的焦化装置 中 的2 台焦炭塔 ， 其材质为 1 5 C r Mo R ， 直径 6 1 0 0 m m， 高度 3 2 m， 于 2 0 0 6 年 1 2 月完成安装 ，2 0 0 7 年3 月投入使 用 。使用一 个月后 ，2台焦炭塔 油 气 口法 兰处 相 继 出现 了介 质 泄 露情 况 ，经多次现场紧固螺栓仍 无效，并引发了一场着火事故，着 火虽经扑灭并未造成人员和财产 损失 ，但为安全生产埋下 了很大 隐患。囚当时不能停工，采取了包 盒子的方法维持生产 ，2 0 0 7 年 8 月 装 置停 T后 对其进 行 了改 造 。 1 原 因分析 焦炭塔 为生产和除焦 交替运行 的设备，使用温度由常温至 4 0 0 ℃， 每2 4 小时交替变化。塔体和大油气 线及 附属管线一直处 于受热膨胀 和恢 复的变化环境 中。塔体在生 产 过 程 中 要 比 除 焦 过 程 中 长 高 2 3 0 m m左右。因油气线随塔体一起 膨 胀 ，所 以不 能 通 过 平 台 等 同 定 装 置 进行 支 撑 与 固定 。虽 塔 体 本 身 有 固定 管 线 的支 架 ，但 由 于塔 体和管线 的膨胀系数不同 ，在膨 胀过程 中管线与塔体支架脱 离开。 因此 ，整个大油气线 的重量完全 靠 焦 炭 塔 本 身 的 油气 线 出 口法 兰 支 撑 。在 法 兰部 分 产 生 了与 螺 栓 预 紧力 相 反 的极 大 的力 矩 ，导致 法 兰处容 易泄露 。在泄露 过 程 中 ， 为 了抵 制 油 气 管 线 产 生 的 力 矩 ， 就 要 对 螺 栓 产 生 很 大 的 预 紧 力 。 但该焦炭塔 的油气出 口法兰为凹 凸 面法 兰 ，垫 片采 用 金 属 石墨 缠 关于焦炭塔油气出口法兰 泄露问题的解决方案 张修权 赵 明z杨树华 高克玲 s 1 盘 锦兴达石化设 备有限公 司 辽 宁 盘锦1 2 4 0 0 0 2 营 口佳 孚石油化 工有限公 司 辽宁营 口1 1 5 0 0 0 3 营 口燕 南石化设 备有限公司辽宁营 口 1 1 5 0 0 0 【 摘 要 】阐述 了焦炭塔油气出口处法兰介质泄露原因，提 出了解决的 方案和 采取 的具体 措施 。该措 施在 生 产过程 中得 到 了很 好 的应 用效果 。 【 关键词 】焦炭塔泄露法兰 改造 绕垫 。这就导致 了垫片受压后 失 弹而无法阻止介质的泄露。 目前 其 他 的很 多 焦 化 装 置 都 有 这种 情 况 ，有 的 单位 采 用 了在 油 气 管 线 上增加 很多 弹簧支 吊架 的方法 ， 避免 了泄露 ，但投 资大约要 1 0 0万 元左 右 2 解决方法及实施工艺 张修权 1 9 7 3 一 工程师 ，盘 锦兴达石化 设备有 限公 司项 目经理 。 根据泄露原 因分析 ，计算 了 螺栓 预 紧力 和油 气 线 力 矩 ，认 为 靠 螺 栓 的 预 紧力 可 以克 服 管 线 产 生 的 力矩 ，但 垫 片 不 能 承受 螺 栓 的压力。因此 ，决定更换 焦炭塔与 油气线上 的 2对法兰 为环 连接面 密 封 ，宜采用八角垫片。法兰的材质 不变， 仍采用 1 5 C r Mo Ⅲ， 八角垫圈 的材质为0 C r l S N i 9 锻件。首先割掉 原法兰并取出热影 响区部分 ，更 换的法兰 比原来 的高 ，可以保证 连接尺寸 。因现场施工条件的限 制，决定采取单面外坡 口的形式 ， 。 o 9 。． 石油和化 工设苒l 37 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 对坡 口进行 1 0 0 ％P T检测合格后进 行焊 接。采 用氩弧焊封底 ，手工焊 填 充 罩 面 的 方 案 ，焊 丝 采 用 H 0 8 C r M o A， 2 ． 5 焊条采用 R 3 0 7 ， 4 ． 0 。 焊前对坡口两侧 l O O m m范围 内进行预热 ， 预热温度 为 1 5 0 C 。 为 避免焊接 工作暂停 后重新加热 ， 每条焊缝都一次性焊接完成 。焊 接完成2 4 小时后进行了 1 0 0 ％R T 检 测，Ⅱ级合格 ，1 0 0 ％U T检测 ，I 级 合格 ，并 对 焊缝 内外 表 面 进行 了 I O 0 ％P T检测， I 级合格。 无损检测合格后 对焊缝进行 了热处理。热处理曲线如图1 表示。 热处理 完成后 ，对每 条焊缝 、 热影响区及法兰进行了硬度检测 ， 结果为 1 5 0 H B 一 2 2 0 H B 之间 ， 对八角 垫 圈 进 行 了 硬 度 检 测 ，结 果 为 1 2 0 H B 一 1 5 0 H B 之 间，比法兰的密封 面硬度均 低 3 0 H B以上 。焊接检验 工作完成后对 2 台焦炭塔以0 ． 6 MP a 进行 了水压试验 ，试验结果合格。 3结论 改造 完 成 后 ，在开 工 升 温 阶 段法 兰处 现了泄露 ，在 2 5 0 c c 和 3 5 0 ℃两 次进 行 了热 紧 固之 后 ，泄 露情 况 消 失 ，在 以后 的生 产 中再 没有m现泄露。此次改造的投资 仅为3 万元， 就解决了需投资1 0 0 万 元才能解决的问题 ，节约了大量 资金 ，同时也为安全生产提供 了 有力保障。 [ 1 1 郭祖操 ． 石油化工工程师实用技术手册 【 M】 ． 北京 化学工 业出版社 ， 2 0 0 5 化工管理 2 0 1 0征订启事 化 工管理 期刊 月刊 刊于1 9 8 6 年， 是国家新闻出版总署正式批准的唯一化工企业综合管理类期刊， 面 向国内外公开发行。 她是 中国核心期刊 遴选 数据库 、 中国学术期刊综合评价数据库 来源期刊， 万方数 据一 数字化期刊群 全文收录期刊 ， 科技部重庆维普咨询 网中文科技期刊 数据库 等全文收录期刊。 化工管理 以“ 引领企业改革发展 、 指导企业管理实践” 为宗旨， 融 实用性、 学术性和前瞻性于一体 ， 传播现 代管理思想和管理经验， 为化工企业家搭建智慧交流平台。 化工管理 志社承办一年一度的“ 中国4 E_ z - 企,3 k 5 o o 发布会暨管理创新论坛” ， 编辑 出片 反 中国4 t ； _z - 企业发 展报告 -q - - q ， 宣传企业做强做 大经验 ， 分析化工行业经济运行情况， 成为我国化工行业最具知名度和影响力的品牌 活动之一 。 主要栏 目设置咨询、 热点聚焦、 专家访谈 、 产业发展 、 管理创新、 人物企业、 领导艺术、 管理学堂等。 该刊 国内统一刊号 CN1 1 3 9 9 1 ／ F ， 国际统一刊号I S S N1 0 0 8 4 8 0 0 邮发代号 8 2 1 8 1 ， 全年定价 1 8 0 元 含 邮费 ， 欢迎订阅。 1 ． 邮局订 阅 收款地址 北京市朝阳区小营路1 9 号中国昊华大厦A 座1 2 0 7 室 收款人 化工管理 杂志社 何先生 邮政 编码1 0 0 1 0 1 2 ． 银行 汇 款订 阅 开户行 工商银行世纪村支行 帐 号 0 2 0 0 0 9 5 9 1 9 0 2 0 1 0 9 3 0 3 户 名 化工管理 志社有限公司 请在汇款单附言上注明订购品种、 数量和汇款人联 系电话 ， 发票备索。 通联 部 电话 0 1 05 8 6 5 0 6 3 9 ， 1 3 7 1 8 8 5 4 3 7 7 电子信 箱 HXL 5 4 1 6 g ma i l ． c o m 联 系人 何先 生 38 J 石 油 和 化 工 设 备 ．2oo9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m