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探究柴油加氫裝置中高溫磁翻板液位計(jì)管線(xiàn)泄漏原因
摘要：通過(guò)對(duì)１８０萬(wàn)ｔ／ａ柴油加氫改質(zhì)裝置熱低分Ｄ－１０４液位計(jì)鉻鉬鋼材質(zhì)接管焊縫裂紋原因及處理情況分析，闡述了鉻鉬鋼管線(xiàn)安裝過(guò)程中焊前預(yù)熱、焊接層間溫度控制、焊后保溫緩冷、熱處理及檢測(cè)等各項(xiàng)工藝的必要性。
１ 裝置概況
烏魯木齊石化公司煉油廠１８０萬(wàn)ｔ／ａ柴油加氫改質(zhì)裝置由中國(guó)寰球工程設(shè)計(jì)公司遼寧分公司設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)能力１８０萬(wàn)ｔ／ａ，該裝置由中石油*七建設(shè)公司負(fù)責(zé)建設(shè)，于２０１５年建成，２０１６年７月試車(chē)成功。
２ 泄漏情況
該裝置于２０１６年９月開(kāi)工轉(zhuǎn)人正常運(yùn)行，２０１６年９月７日發(fā)現(xiàn)Ｄ－１０４液面計(jì)上引出線(xiàn)有冒油氣現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)Ｄ－１０４液面計(jì)上接管引出線(xiàn)法蘭后焊縫靠上部有裂紋現(xiàn)象，車(chē)間對(duì)泄漏部位進(jìn)行帶壓鉚擊消漏處理。９月８日該部位再次出現(xiàn)泄漏，裝置停工隔離處理（表１）。
３ 泄漏管線(xiàn)檢測(cè)情況
*先對(duì)該管線(xiàn)母材、法蘭母材及焊縫進(jìn)行了光譜檢測(cè)、硬度和金相檢測(cè)（圖１，圖２）。
（１）對(duì)該段管線(xiàn)進(jìn)行能譜檢測(cè)，確認(rèn)該管線(xiàn)材質(zhì)為ｌＣｒ５Ｍｏ，管線(xiàn)材質(zhì)無(wú)問(wèn)題。
（２）硬度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該裂紋焊縫附近熱影響區(qū)硬度值*高達(dá)到３４９ＨＢ，超過(guò)技術(shù)規(guī)范要求的不大于２４１ＨＢ。
（３）現(xiàn)場(chǎng)對(duì)泄漏部位打磨、著色檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該裂紋為貫穿性裂紋。裂紋主要在焊肉邊緣熱影響區(qū)位置，且裂紋靠?jī)?nèi)壁比較明顯，裂紋明顯為由內(nèi)向外開(kāi)裂。
４ 管線(xiàn)修理情況
管線(xiàn)檢測(cè)完成后采用氧乙炔對(duì)焊口進(jìn)行了割除、磨光機(jī)打磨，消除全部裂紋缺陷，加Ｔ．坡口、焊口ＰＴ檢測(cè)無(wú)缺陷然后按ｌＣｒ５Ｍ？管線(xiàn)焊接技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了焊前熱處理、焊接（控制層間溫度）、焊后后熱、保溫緩冷、熱處理、ＰＴ和射線(xiàn)檢測(cè)合格。
５ 泄漏原因分析
５．１ 管線(xiàn)材質(zhì)檢查
對(duì)該段管線(xiàn)進(jìn)行了能譜分析，確定管線(xiàn)材質(zhì)為ｌＣｒ５Ｍ〇，管線(xiàn)材質(zhì)符合設(shè)計(jì)。ｌＣｒ５Ｍｏ材質(zhì)管道在焊接時(shí)要求比較苛刻，需要焊前預(yù)熱、焊接時(shí)控制層間溫度、焊后要后熱及保溫緩冷，以及焊后熱處理。焊接工藝相對(duì)較復(fù)雜。鉻鑰鋼焊接接頭容易出現(xiàn)熱裂紋、延遲裂紋和再熱裂紋，需要嚴(yán)格控制好焊接及相應(yīng)工序質(zhì)量。
５．２ 液面計(jì)及附屬閥門(mén)等附件的重力產(chǎn)生的應(yīng)力
液面計(jì)及其閥門(mén)等附件的重力產(chǎn)生的應(yīng)力。該段液面計(jì)引出線(xiàn)總線(xiàn)為ＤＮ８０管線(xiàn)，各高溫磁翻板液位計(jì)面板和雙法蘭液位計(jì)引線(xiàn)及閥門(mén)為ＣＬ３００ＤＮ５０，有一定重量，會(huì)作用于上下接管上產(chǎn)生－定應(yīng)力。
５．３ 熱變形產(chǎn)生的應(yīng)力
Ｄ－丨０４在正常使用過(guò)程中罐體溫度２２０１，液面計(jì)引出線(xiàn)溫度稍低，管線(xiàn)與容器本體受熱均有形變，但由于管線(xiàn)與容器本體溫度變化量存在偏差故形變量不一致，導(dǎo)致管線(xiàn)承受一定應(yīng)力。
５．４ 焊接質(zhì)量
檢查該焊縫在原始安裝過(guò)程中的檢測(cè)報(bào)告，其中射線(xiàn)探傷發(fā)現(xiàn)１點(diǎn)鐘方向存在一處圓形缺陷，評(píng)定為１級(jí)合格且硬度值檢測(cè)也合格。本次泄漏后檢測(cè)焊縫實(shí)際硬度為３４９ＨＢ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ＳＨ３５０１－２０１１《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道Ｔ程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中要求的不大于２４１ＨＢ。
５．５ 操作運(yùn)行
從實(shí)際運(yùn)行情況看，Ｄ－１０４日常操作溫度在２２０丈左右，操作壓力２．６ＭＰａ左右，溫度和壓力均平穩(wěn)，介質(zhì)為熱低分油氣，無(wú)超設(shè)計(jì)要求情況發(fā)生。綜合以上情況分析為：該管線(xiàn)在安裝過(guò)程中由于焊接質(zhì)量等不到位導(dǎo)致焊縫存在１處原始制造缺陷，加之焊后熱處理不到位，焊縫硬度值嚴(yán)重超標(biāo)。同時(shí)從現(xiàn)場(chǎng)缺陷裂紋打磨檢查情況來(lái)看，裂紋由管內(nèi)壁向外發(fā)展。綜上所述，Ｄ－１０４液面計(jì)引線(xiàn)接管泄漏原因?yàn)楹附釉既毕萘鸭y，加之熱處理不到位（焊縫和熱影響區(qū)存在淬硬組織，有較大裂紋傾向），在管線(xiàn)熱變形應(yīng)力和液面板重力等應(yīng)力的綜合作用下，裂紋由管內(nèi)壁向外延伸發(fā)展，*終導(dǎo)致泄漏。
６ 采取的措施和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
（１）對(duì)泄漏的裂紋焊縫割除打磨消除裂紋，同時(shí)對(duì)坡口進(jìn)行ＰＴ檢測(cè)無(wú)缺陷。
（２）返修施工方案嚴(yán)格按焊接?。噲?zhí)行。
（３）焊縫熱處理嚴(yán)格按熱處理工藝執(zhí)行，控制好升降溫速率及時(shí)間。
（４）嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求，焊后２４ｈ及熱處理后進(jìn)行硬度、射線(xiàn)探傷等無(wú)損檢測(cè)，確認(rèn)檢測(cè)合格Ｄ
（５）對(duì)裝置ｌＣｒ５Ｍｏ鉻鉬鋼管線(xiàn)焊縫全部進(jìn)行硬度檢測(cè)，對(duì)高于２４１ＨＢ硬度值的焊縫根據(jù)技術(shù)規(guī)范重新進(jìn)行熱處理，直至硬度檢測(cè)合格。同時(shí)對(duì)硬度超３００ＨＢ的管線(xiàn)焊縫進(jìn)行射線(xiàn)探傷抽檢，其余超標(biāo)焊縫全部做超聲檢測(cè)。
（６）鉻鑰鋼管線(xiàn)的施工在施１：前必須制定方案，施１：過(guò)程加強(qiáng)監(jiān)督檢查和檢測(cè)驗(yàn)收。
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