近年來,一些煤炭資源產地紛紛建設煤化工項目。伴隨著煤化工裝置的大型化,設備的直徑也越來越大、壓力越來越高、壁厚越來越厚。而煤化工設備壁厚的增加,對用材、設計、制造、檢驗、安裝等都提出了新的要求。目前用材大都選用復合鋼板,需要同時做熱處理與晶間腐蝕檢驗,這就提高了設備制造、檢驗難度。
如分離器和換熱器,在年產20萬噸甲醇生產裝置中,壁厚均小于30毫米,由于不需做設備整體消除應力熱處理,設備焊接處較易通過晶間腐蝕敏感性檢驗。而裝置大型化后,設備壁厚均超過了30毫米,焊接試驗通過晶間腐蝕檢驗的難度大大提高。
據記者了解,由于沒有統一標準規定,在設備制造中做焊接評定試驗時,制造企業熱處理累積時間有的10小時、有的12小時、有的16小時。上海焦化有限公司高工宋文軒介紹,這個時間是由設計院和制造廠提出,時間要求各不相同。化學工業設備質量監督檢驗中心總工程師周小琴表示,有的制造廠在技術合同中規定模擬焊后熱處理累積時間為12小時,但是做到10小時才勉強滿足規定值。在時間問題上,設計院和業主會出現爭執,制造過程中的熱處理時間短,影響設備質量,裝置運行后存在安全隱患。
據了解,去年某煤化工企業的粉煤氣化爐投產運行不到半年,變換裝置管道焊接部位便出現裂紋,發生煤氣泄漏著火事故,主要是由于設備制造時焊縫未按要求做晶間腐蝕檢驗所致。另一國內大型煤化工企業的變換爐曾在正常運行中發生中間爆裂,主要是因為設備制造時焊縫未按要求做熱處理所致。
業內人士介紹,由于晶間腐蝕有一定隱蔽性,不易檢查與發現,會在毫無征兆的情況下突然發生泄漏,危害性很大。而據了解,國內不少壓力容器制造企業做焊接評定試驗,都存在降低熱處理累積時間的問題。同時,對于水煤漿氣化爐水冷卻激冷室以及水洗塔,很多設計院未提出晶間腐蝕檢驗要求,而有的企業裝置在運行中,焊接部位出現裂紋而導致出現煤氣泄漏事故,已證明原料氣中酸性氣體會導致不銹鋼晶間腐蝕發生。
河南永煤集團中新化工有限責任公司副總經理王永勝說,設備與管道之間的腐蝕很復雜,目前業主對晶間腐蝕這樣的隱蔽性腐蝕難以發現,而出現問題后,設計院又把問題推向業主。
宋文軒表示,對于熱處理累計最長時間,國內工程公司設計院、壓力容器制造廠和材料供貨商在技術要求中沒有明確。她建議國內有關機構重視此標準的統一要求,應當統一標準規定,鋼板和鍛件供貨商的模擬焊后熱處理時間,必須長于需方所要求時間,設備制造廠試板模擬焊后熱處理時間,也必須大于本廠制作工藝焊后熱處理累計最長時間,這樣才能真正保證設備最終出廠的性能。
河南龍字煤化工有限公司主管設備的工程師郜俊念認為,煤化工裝置生產過程中,一定要對各種管件和管道的折流及變徑處進行定期壁厚檢測,對各個管道和重要管件建立詳細的腐蝕技術檔案,以便及時準確地掌握管道和管件的腐蝕狀況,杜絕管道泄漏事故的發生。
其實,煤化工裝備制造中存在的潛在隱患,不僅對安全生產帶來威脅,也影響到裝置的長周期穩定運行。像甲醇合成裝置中壓力容器,由于大都是用碳鋼材料,而碳鋼材料和合成氣接觸會生成羰基鐵,致使合成觸媒中毒,影響生產穩定。業內人士介紹,關于羰基鐵生成機理以及如何選材方面的研究目前還沒有引起企業關注。