加氢反应器内部缺陷及处理

加氢反应器内部缺陷及处理

陈兆坤朱良蒙陈兆飞王玉利臧益江

中国石油天然气第七建设有限公司山东胶州266300

摘要：随着石油化工技术的不断发展，油品精制和重油深加工工艺日趋深化和普遍。加氢反应器是该技术的核心设备，也是石化装置中制造技术最复杂，运行条件最苛刻的设备之一。40万吨/年加氢尾油异构脱蜡装置于2013年筹备建设，2014年10月份一次性开车成功，R-101、R-102加氢反应器首次定期检验为2017年8月份，由于2017年度本装置无催化剂整体再生计划，不具备内检条件，依照相关法律法规缓检至2018年8月。

关键词：加氢反应器；缺陷；现场维修

1加氢反应器R-101、R-102概况设备技术参数

加氢反应器R-101、R-102技术参数见下表。

2加氢反应器R-101、R-102定期检验

40万吨/年加氢尾油异构脱蜡装置停产检修期间，根据《压力容器安全技术监察规程》的要求，对加氢反应器其进行了检验。经过与检验方、原制造厂家协商，对表面缺陷采用电铣刀进行初步机械消磨处理，R-101有五处缺陷打磨掉约1.5mm未消失，长度约为100-200mm，R-102有三处缺陷打磨掉约1.5mm后未消失，长度约为100-200mm。经过与检验方、原制造厂家协商，采用消氢热处理、打磨、焊接处理等方式对这些缺陷进行现场维修。

3加氢反应器R-101、R-102现场维修修复

3.1前期准备工作

（1）电气准备工作：反应器内部设有固定电源插座，可提供220V和24V两种电压输出，供角向砂轮打磨机、电铣子、内部照明和焊条保温筒等设备的使用。

（2）内部通风准备工作：采用排气法置换出反应器内部气体，在反应器泄料口安装轴流风机24小时运转，实时监测反应器内部氧含量，保证空气畅通和空气质量。

（3）设备准备工作：焊机与消氢热处理配电柜安装在反应器外部，从接管处引入反应器内部。为方便消氢热处理，采用履带式加热片。

（4）焊材准备工作：使用原设备制造厂家提供的WEL347L不锈钢焊材，使用前进行烘干，装入焊条保温筒内方便随时取用。

3.2消氢热处理工作

对缺陷部位进行消氢热处理。消氢温度为350-400℃，保温时间为至少16小时，详见下图。

在固定加热片到内壁前，清除接触部位的油脂和污物。在容器内壁缺陷部位铺设加热片，缺陷位置位于加热片中心区域，每个缺陷位置附2支热电偶，加热片采用细铁丝固定在脚手架上，加热片表面铺3层石棉毡保温，用细铁丝与加热片和脚手架固定，脚手架与石棉毡、容器内壁接触部位需垫至少3层石棉毡，防止木质脚手架过热发生燃烧风险。

3.3焊接处理

（1）缺陷的清理：确认缺陷位置，采用电铣子对缺陷处进行打磨清理，打磨去除1mm，清理处应圆滑满足补焊和PT要求。清理过程中，周围铺设石棉布，防止周围堆焊层和内件损伤。

（2）PT检测：随着每次缺陷部位的打磨位置不断深入，都对缺陷打磨位置做100%PT检测，满足NB\T47013-2015I级要求，但控制总清理深度小于3.5mm。

（3）焊接过程：焊接时采用小规范、短弧焊、不允许摆动，每焊完一道，用无铁砂轮

片清理焊道表面，清除焊接飞溅及焊渣，打磨时砂轮片不可在一处停留过久，避免产生局部过热、过烧现象。要注意对内壁堆焊层的保护，防止电弧擦伤内壁。

3.4无损检测

最终待焊缝降至常温后，进行100%PT检测，确认无表面裂纹。对补焊区域进行100%UT、100%PT检测，满足NB\T47013-2015I级要求。此两台加氢反应器修复后，已进行催化剂装填。

4结语

堆焊层TP309L+TP347表面缺陷的现场修复焊接，应以如何控制避免产生新的氢致裂纹为重点，现场热处理是否可靠有效是关键。如果不能有效消除缺陷位置金属组织中的残留氢，则存在修复后缺陷位置重新产生焊接过程氢致延迟裂纹的可能。如果不能有效消除焊接过程残余应力，由于介质氢渗透并扩散的始终存在，则修复后缺陷位置再次产生缺陷可能性依然存在。加氢反应器R-101、R-102缺陷的修复采用正确的热处理工艺和焊接工艺，较好地处理了上述问题，取得了良好的效果。

参考文献：

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