【正文】 安全分析 熱壁加氫反應器制造時就應減少雜質元素 ， 降低 X、 J系數(shù) 。 沒有掛片的可與相同或類似的產(chǎn)品比較 。 沒有掛片的可與相同或類似的產(chǎn)品比較 。 ② 、 凸臺超聲檢測 ， 用直探頭確定凸臺的位置 。 ④ 、 堆焊層層下缺陷的超聲檢測 ， 從反應器外壁檢測時應采用 K1斜探頭和 K1縱波斜探頭進行檢測 。 容器規(guī)格： φ 3084 （ 186+3． 5） /（ 111+3． 5） 13292 mm；主體材質：SA387Dn+TP347L（ 堆焊層 ） ；設計壓力： 16． 47 Mpa ；設計溫度：427℃ ；操作壓力： 13． 62MPa；操作溫度： 380℃ ；介質：重油 、 HH2S(%)；公稱壁厚：封頭 90mm；筒體 104mm；堆焊層厚度約為 7～ 8mm。 1998年 4月?lián)犴樖O備所進行檢驗 。 2023/3/3 50 檢驗實例⑵ ⑷ 容器主體基材為 ， 板材和鍛件的化學成份分別符合 ASME的SA387DN和 SA336F22標準要求 。 母材和焊縫的顯微組織 ， 均為回火脆化敏感性較低的貝氏體組織 。 內壁堆焊層為 SUS43（ TP347） 不銹鋼 ， 化學成份符合標準要求 ， 堆焊層的δ — 鐵素體含量 ， 絕大多數(shù)在 2～ 4%。 容器規(guī)格： Sφ 3232 ；容器類別：三類；主體材質： SA204A； 設計壓力： 2． 2 Mpa；設計壁溫： 350℃ ； 操作壓力： 2． 0MPa； 介質溫度： 530℃ ；隔熱層： 150mm；介質：油汽 、 H2。 由于缺乏材料劣化后性能數(shù)據(jù) ， 因此在焊縫中查出的超標缺陷已失去進一步斷裂力學分析評定的材質基礎 。 ⑵ 變化情況 ① 、 使用溫度高出 50℃ ； ② 、 增加 V元素焊接性能降低； ③ 、 筒體鋼板 （ ） 和封頭鍛件 （ SA336F3VW） 的化學成分不一致 （ P、 S含量 ） 。裂紋產(chǎn)生于熱影響區(qū)的粗晶區(qū)和細晶區(qū)交接處 ， 走向大體平行焊道 ， 微觀曲折 ， 斷續(xù)交替 ， 邊緣光滑 ， 穿 、 沿晶并存 。 運行一年后進行高溫在線磁粉檢測 。 檢驗：磁粉檢測發(fā)現(xiàn)馬鞍式支座墊板因制造時沒有留出氣孔 ， 板與母材有大片撕裂 ， 經(jīng)打磨深 3． 8mm。 根據(jù)檢驗結果 ， 對換熱器進行綜合分析 、 評定 ， 確定該設備安全狀況等級為 3級 ， 下次檢驗周期為 3年 。 93年投用。 現(xiàn)場處理：下管板有多根管穿入， 15CrMo材料返修后無法進行該部位的整體熱處理，普通的焊接返修無法進行。 同時采用帶錐度的聚四氟棒料將有泄漏的管子堵死。 ? 上個世紀九十年代初期，歐美二十余家石化企業(yè)集團為了在安全的前提下降低運行成本，共同發(fā)起資助美國石油學會 (API)開展 RBI在石化企業(yè)(主要是煉油廠 )的應用研究工作。 ? 自上世紀末期中國有關高校與研究機構引入 RBI概念，中國國家科技部及中國石化也設立多項科研項目支持這項工作， 2023年前后開展了一些定性的 RBI工作，取得了一些成效。 塔器 容器 反應器 換熱器 爐子 管道 9臺 38臺 3臺 43臺 5臺 443條 茂名煉化加氫裂化裝置是我國引進的第一套加氫裂化裝置采用美國UNOCAL公司專利，由日本日輝公司設計。高溫超聲檢測 ? 早期主要研究熱鋼板、高溫鍛件的超聲波檢測，開發(fā)了用 ?水冷卻的超聲波探頭，電磁聲探頭。 溫度變化對衰減的影響 2023/3/3 59 高溫超聲檢測－現(xiàn)場應用 催化裝置沉降器 再生器在線檢測 ? 設備壁溫 70～ 200℃ 、壁厚 20～ 32mm；內有 100～ 150mm隔熱耐磨襯里自 90年代以來 ,相繼發(fā)生應力腐蝕開裂在線超聲波檢測 ,有無裂紋、裂紋部位、裂紋大小。 2023年 對管道泄漏點周圍區(qū)域進行帶溫、帶壓超聲波檢測，在 4個區(qū)域發(fā)現(xiàn)大量環(huán)向裂紋，但未穿透壁厚 . ARDS工藝管線在線檢測 ? 125條工藝管線為利舊管道，溫度范圍 :40℃ ～ 430℃ 。 超聲 TOFD法 （ 即衍射波時差法 ） 是上世紀七十年代由英國哈威爾無損檢測中心首先提出的 。 以及 19世紀 70年代后期開始進行的長達 30年的國際 PISC（ 鋼制部件檢驗計劃 ） 試驗 ， PISC試驗的目標在于確定 ASME《 鍋爐壓力容器規(guī)范 》 中超聲檢測的能力和傳統(tǒng)脈沖回波幅度檢測方法的可靠性和精確性 。 402號文為國內 TOFD衍射時差法超聲檢測技術的現(xiàn)場使用提供了有效的法規(guī)依據(jù)和空間。 2023/3/3 64 新容規(guī)無損檢測主要修訂內容 壓力容器焊接接頭無損檢測方法的選擇 (1)容器對接接頭應當采用射線檢測、衍射時差法超聲檢測或脈沖反射法超聲檢測。應該說這是一個相當大的變革，可以有效的提高企業(yè)的自主權。 設計壓力： 。 容器氫分壓為 。操作溫度： 415以上。2023年 3月 27日投產(chǎn)。 操作溫度： 415以上。 一重制造，筒節(jié) 6卷曲成型時，鋼板斷裂，斷裂長度為 1540mm，基本垂直于鋼板軋制方向。 公稱壁厚：封頭 :70+。 設計溫度： 454℃ 。公稱壁厚：封頭 :70+。設計溫度： 454℃ 。 主體材質： 15CrMo。而對技術力量和設備相對比較薄弱的制造安裝單位來說，則應該采取比較保守的態(tài)度，選擇企業(yè)掌握比較成熟的無損檢測方法。制造、安裝單位或無損檢測機構則根據(jù)自身的資質和潛在能力，按照壓力容器的材質、結構、制造方法、工作介質、使用條件以及按風險評估要求確定的失效模式和檢驗策略，預計可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和方向，制定相應最合適的的無損檢測工藝。 JB/T4730標準的 TOFD衍射時差法超聲檢測部分正在編制之中，合肥通用所壓力容器檢驗站、中國特種設備檢測研究院、一重、二重、江蘇中特創(chuàng)業(yè)等單位都已制定 TOFD企業(yè)標準，并經(jīng)全國鍋容標委會審核通過和按照標準化法進行備案。 2023/3/3 61 TOFT衍射波檢測技術基本知識 發(fā)射探頭 接收探頭 側向波 上端點衍射波 下端點衍射波 內壁反射信號 2S 向各個方向傳播 能量低 取決于入射角 2023/3/3 62 D掃 上表面 內壁 A掃 LW BW TOFD檢測技術的 基本知識 2023/3/3 63 新容規(guī)無損檢測主要修訂內容 由于其高的缺陷檢出率和檢測精度，目前作為一種獨立的檢測方法在整個歐洲得到越來越多的認可，美國則在 ASME規(guī)范第 Ⅲ 分篇動力鍋爐部分、第 Ⅷ 分篇壓力容器部分第 1章和第 2章以案例 2235的形式，對 TOFD衍射時差法超聲檢測技術代替射線檢測壓力容器和動力鍋爐焊接接頭的方法和驗收條件作出了建議和描述。 TOFD衍射時差法超聲檢測技術最初是被開發(fā)用作缺陷自身高度的測定工具 。 2023/3/3 60 新容規(guī)無損檢測主要修訂內容 隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展 ， 大直徑厚壁壓力容器日益增多 ， 目前神華集團公司煤直接液化項目開發(fā)的壁厚達到 336mm， 使用溫度達到 450℃ 的熱壁加氫反應器 ， 由于運輸困難 ， 反應器焊縫主要采用現(xiàn)場組焊 ， 由于直線加速器價格昂貴和射線屏蔽的影響 ， 在這種情況實施射線照相 ， 是很困難 、 甚至是不可能的 。定期檢修發(fā)現(xiàn) 4條橫向裂紋 ,制造周期 1年，經(jīng)評定后監(jiān)控使用定期對 4條裂紋進行在線監(jiān)控 ,每月一次。德國、美國已有商用橫波高溫探頭、高溫耦合 ?劑出售。200176。 2023/3/3 57 加氫裂化裝置基本情況介紹 評估范圍：主工藝系統(tǒng)內的靜設備及管道 (其公用工程系統(tǒng)及燃油、燃氣、冷卻水等輔助系統(tǒng)不包括在內 )，接口為與主工藝系統(tǒng)設備或管道相連的第一只閥門。 2023年 5月正式頒布了 RBI標準 API RP 580。目前設備運轉良好。根據(jù) 99《 容規(guī) 》 該情況可不做熱處理。 2023年 2月開罐滲透檢測發(fā)現(xiàn)換熱器下管板有十幾處管束部位的母材開裂，下管板厚度為 63mm，材質為 15CrMo，根據(jù)操作工藝該處溫度 200 ℃ 左右。介質為油氣、 H汽油。 X、 J系數(shù)分析測定數(shù)值合格 。 管殼式換熱器在換熱設備中約占 70%， 其余 30%主要為各類高效緊湊式換熱器 、新型熱管熱泵和蓄熱器 。 此外在 H4環(huán)縫 UT發(fā)現(xiàn)內部埋藏超標缺陷 1處 。 主要技術參數(shù)：容器類別：三類；設計壓力： ；最高工作壓力： ；設計溫度： 435℃ ；最高工作溫度： 420℃ ；耐壓試驗壓力：（ 臥 ） ；工作介質：柴油 、 H2S、 H2等；材質：SA387MGr11CL2／ UB309L＋ UB347L堆焊；規(guī)格： Ф3600（ 104（ 70） ＋ ） 27448；制造單位：南京大化機 。 根據(jù)以上從容器外部檢驗后的初步評定結論 ， 安全狀況等級暫定為 4級 ，待 2023年對內壁檢驗結果出來后 ， 再正式評定安全狀況等級 。 鋼顯微組織珠光體內碳化物球化并有碳化物在晶界聚集 ， 有的部位珠光體形態(tài)基本已消失 ， 有的部位滲碳體分解出現(xiàn)了石墨化傾向 。 允許操作參數(shù)為：操作壓力： ；操作溫度： 380℃ ；工作介質：生成油 、H H2S安全狀況等級為 3級 。 在經(jīng)歷近 20年運行以后 ， 無論母材或焊縫金屬的回火脆化量 ， 目前尚無法定量檢測 。 母材 （ 板和鍛件 ） 的硬度 ， 符合標準要求 ， 焊縫金屬及其熱影響區(qū)的硬度 （ 在 200～ 249HB）多數(shù)測試點偏高 。 也未發(fā)現(xiàn)堆焊層層下裂紋和剝離超標缺陷 。1993年大連鍋檢所進行安全性能檢驗： 1994年大連在用壓力容器技術鑒定委員會將安全狀況等級定為 3級 ， 檢驗周期兩年 。 ⑺ 、 材料檢驗：硬度測定 、 堆焊層鐵素體含量測定 、 X、J系數(shù)分析測定 、 金相組織分析 。 重點是檢查凸臺拐角部位 。 檢驗內容： ⑴ 、 檢驗前準備工作； ⑵ 、 宏觀檢驗； ⑶ 、 壁厚測定；⑷ 、 磁粉檢測； ⑸ 、 滲透檢測； ① 、 上 、 下封頭及人孔內壁堆焊層表面進行 20%的抽查； ② 、 筒體內壁凸臺部位 100%檢測 ③ 、 人孔法蘭密封面及金屬密封墊 100%； ④ 、 接管法蘭密封面 100%。 當 2． 25Cr－ 1Mo鋼產(chǎn)生回火脆化之后 ， 抵御氫致開裂的能力將會明顯降低 ， 在應力高度集中的部位 ， 開 、 停工時容易產(chǎn)生氫致開裂 。 F） 。 由于堆焊層僅僅解決設備的腐蝕而不承受材料的強度 ， 因而不會對反應器強度構成威脅 。 對接近母材的裂紋擴展模式進行分析研究 。在條件許可時用膨脹石墨纏繞墊片取代現(xiàn)有的梯形墊密封結構。加大槽底園角之后解決了這個問題，但是長期運行的反應器仍有開裂的危險。如有必要可利用金相檢驗檢出滲透檢測無法發(fā)現(xiàn)的微裂紋。使材料的磁性量增加，當馬氏體相變量到某一臨界值時，便產(chǎn)生應力腐蝕破裂。 2023/3/3 44 加氫反應器鑄造不銹鋼脆化檢驗 ⑺ 長期服役在 316℃ 到 594℃ 的奧氏體不銹鋼鑄件，會引起脆化，其特征是硬度增加，在等于或低于使用溫度時延伸率和韌性下降。溫度在 300～ 800℃ 范圍的焊接金屬韌性下降顯著 ， 但長期處于臨氫條件下 ， 有可能在管子吸氫量較大的內壁產(chǎn)生 σ 相脆化 。 由于現(xiàn)場焊接環(huán)縫需要做 900℃ 穩(wěn)定化處理 ， 采用局部保溫加熱的辦法 。T2型試塊如圖所示 。 2023/3/3 40 堆焊層開裂和皮下裂紋的檢驗⑷ 在降低氫濃度的基礎上 ， 將檢驗重點放在堆焊層缺陷檢驗方面 ， 以防止較小缺陷在氫脆的環(huán)境下快速擴展 。 對于主焊縫的檢驗主要從外壁進行 。采用雙晶直探頭檢測時應在工件表面按 90176。 對于剝離缺陷通常應記錄缺陷面積 （ 長 寬 ） 和缺陷的準確位置 ， 以便在使用時進行監(jiān)控和與以后的開罐檢驗結果進行對比 。 由于焊接返修工藝比較難控制 ， 一般不進行返修 。 如果裂紋較小 ， 則用一般的 PT檢查方法檢不出來 ， 除非等到下個檢驗周期裂紋擴展了才能發(fā)現(xiàn) 。 ⒃ 安全狀況等級和檢驗周期的確定 （ 容檢規(guī) ） 2023/3/3 37 不銹鋼堆焊層表面裂紋的檢驗 對于不銹鋼堆焊金屬表面裂紋的檢驗 ， 主要采用目視和滲透檢測 。 ⑼ 材料檢驗 : 化學成份 、 金相檢驗 、 硬度 、 鐵素體含量檢驗 、 晶間腐蝕試驗 、 能譜試驗 、 光譜試驗 、 X、 J系數(shù)測定 、 裂紋斷口取樣等 。 ⑵ 檢驗依據(jù)：