尿素五台高压设备检修规程参考模板范本.doc
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1、尿素装置五台高压设备检修规程1 总则本规程适用于公司ACES尿素装置五台高压设备即:合成塔(U-DC101)、汽提塔(V-DA101)、1#&2#甲铵冷凝器(U-EA101&U-EA102)、高压洗涤器(U-DA102)的维护与检修。1.1 工艺流程概述尿素五台高压设备是尿素生产的核心,来自氨装置的液氨、气态二氧化碳和尿素装置内回收的甲铵液在这五台设备中反应而合成尿素,其中在合成塔内甲铵进行脱水反应生成尿素,它的反应式是:NH2COONH4 NH2CONH2+H2O;在两台甲铵冷凝器内氨和CO2进行反应生成甲铵,它反应式是:CO2(气)+NH3(气) NH2COONH4 +Q。其工艺流程是:在
2、合成塔中来自两个高压甲铵冷凝器(EA101&EA102)底部的甲铵溶液和未被冷凝的氨、CO2、高压液氨进入合成塔底部,在塔内甲铵脱水生成尿素,未冷凝的CO2和液氨反应生成尿素,物料自下而上流动,反应后溶液经过中心溢流管,从塔底离开,进入汽提塔(DA101)。未反应的氨和CO2混合气体从顶部流入高压洗涤器(DA102)。在汽提塔中,从合成塔出来的尿液和甲铵液进入汽提塔(DA101)顶部,经过三块塔板与来自下部列管段的气体接触降低其NH3/CO2比后再经过液体分配器小孔进入列管,沿管壁呈液膜状下降。由二氧化碳压缩机来的CO2气体,从汽提塔的底部经气体分配器进入列管中与液膜逆流接触,进行传质,使液膜
3、表面的气体分压降低,未反应的甲铵溶液逐渐分解成氨和二氧化碳并吸热,分解所需热量由2.2MPa的蒸汽供给。汽提后的二氧化碳和氨由顶部排出,送到两台甲铵冷凝器(EA101&EA102)顶部进行冷凝,汽提塔底部出来的尿液经减压与2#甲铵冷凝器换热后送至中压系统。在两台甲铵冷凝器中,从汽提塔进入氨和CO2与分别来自甲铵泵(GA101)和高压洗涤器中的甲铵液,在上管箱混合后,由液体分布器分配流入列管,在列管中,氨和二氧化碳反应生成甲铵,同时放出大量反应热。1号甲铵冷凝器(EA101)的反应热产生0.5MPa低压蒸汽,2号甲铵冷凝器(EA102)反应热用于加热尿液。经过列管的物料进入合成塔底部。在高压洗涤
4、器(DA102)中,来自尿素合成塔顶部的未反应的氨、二氧化碳及惰气混合气与来自甲铵泵的稀甲铵在填料塔内轻度洗涤后,其溶液进入1号甲铵冷凝器(EA101)。气相组分经减压送到中压系统。1.2 设备结构简介其技术性能1.2.1 合成塔尿素合成塔是一个直立圆筒式高压容器。内径2800mm、高35米,筒体是多层层板包扎结构;以316L-UG材料为衬里,衬里厚8毫米,以材质SA-724M GrA的钢板为层板,层板总厚1210毫米。衬里与层板之间还有一层材质SA-724M GrA、厚8毫米的盲层。筒体由10个筒节组焊而成。上下封头冲压成形,壁厚125毫米。材质为19Mn6。内壁用2RE69进行带极堆焊,堆
5、焊层有效厚度大于8毫米。进出口都在下封头上,上封头顶部有500毫米人孔。为防止物料混返现象,设置有9块塔板。总容积190M3,净重345吨,塔体设有衬里检漏系统用来检验衬里的质量和泄漏情况。尿素合成塔设计参数见表1。尿素合成塔主要用材见表2。表1 尿素合成塔设计数据设计压力18.0Mpa操作压力:17.1MPa(G)设计温度220操作温度 190/180工作介质尿素、甲铵、CO2、NH3水压试验压力:23.4MPa(G)表2 尿素合成塔部件及材料筒体内径:筒节数:筒节长度:筒节厚度:筒节材料:28001030001210+8SA724MGrA衬里厚度:衬里材料:制造方法:8mm316L-UG多
6、层包扎封头型式:厚度:衬里:厚度:球形min 115带极8mm加工方法材质材质单层热压19Mn62RE69塔盘数量9层材质316L-UG1.2.2 汽提塔汽提塔结构上是一台立式管壳式换热器。ACES汽提塔由两部分组成:一部分由三块筛板塔盘组成汽提塔的精馏段;二部分由3060根31.8296000l汽提管、液体分布器、旋流器组成汽提塔的汽提段。上下封头采用松衬双相钢(DP-12)衬里,内件及塔盘材质全为DP-12双相不锈钢板制成,列管及旋流器采用SA789-DP-12双不锈钢管,在上管箱,每根换热器上端都装有一个旋流器,3060根旋流器由十块压板用双相钢螺栓固定,下封头管箱设有CO2气体分布器。
7、汽提塔设计参数见表3。汽提塔列管设计参数见表4。汽提塔主要部件材质见表5。表3 汽提塔设计参数设计参数壳程管程设计压力(MPa)24518操作压力(MPa)1.9617.1设计温度()240220操作温度()214/214190/177水压试验(MPa)3.722.6工作介质蒸汽甲铵、尿素、CO2、NH3传热面积1513m2 表4 汽提塔列管设计参数表项目列管数管子规格列管长度设备内径设备总高总重参数306031.82.96000260013.995181吨 表5 汽提塔主要部件、材质表主要部件数量/规格结构形式材质封头t=105冲压、球形SA662M GrC高压筒体32.55多层包扎S662
8、M GrC低压筒体t29圆筒SA316M Gr 485人孔密封垫3t4.5经绕式Ti列管306031.82.9SA182M DP-12主螺栓/母M643SA540M GrB24cl3/SA194M Gr4管板2SA266Q12&DP-12 W.O.塔板3筛板SA240/NAR DP-12衬里=6.7mm松衬SA240/NAR DP-121.2.3 甲铵冷凝器两台甲铵冷凝器的结构基本相同,它是一个立式管壳式换热器。上下封头为高压设备、内衬DP-12双相不锈钢衬里;中间筒体为低压设备。1#甲铵冷凝器中间筒体,材料为SA526M Gr485,付产低压蒸汽。2#甲铵冷凝器壳体材料为SA240 TP31
9、6L-UG。主要用于加热尿液,两个甲铵冷凝器列管采用相同村质SA789M DP-12双相钢管材。甲铵冷凝器设计参数见表6。甲铵冷凝器主要部件见表7。表6 甲铵冷凝器设计参数介质壳壳壳管蒸汽NH3、CO2、甲铵尿液NH3、CO2、甲铵设计压力操作压力设计温度操作温度试验压力0.80.19200158/1581.21817.1220183/12622.62.101.72190137/1553.11817.1220183/17622.6换热面积m2 列管数列管规格设备内径定量T16512820192.0153064.510111735192.01241 表7 甲铵冷凝器主要部件材质表部件名称材 质规
10、格(mm)EA101EA102上下封头SA662MGr.C+DP12SA240M TP304+DP12min70mm衬里SA240/NAR DP-12SA240/NAR DP-127mm管板SA266MC12+DP-12 W.OSA336MF316LVG-DP-12 W.O100+9列管SA789M PP-125A789M DP-12192.0壳体SA516MGr.485SA240 TP316L-UGt16主螺栓/母SA240Gr B24cl3/SA194Gr4SA540GrB24cl3/SA194Gr4M6431.2.4 高压洗涤器高压洗涤器结构比较简单,它是一个立式的填料塔,由上部的喷淋管
11、、中部填料段和下部的气体管组成。设备总高5620mm,内径900mm,内装1.27m3材质为316L的拉西环,两封头采用堆焊层防腐。高压洗涤器设计参数见表8。高压洗涤器主要用材见表9。表8 高压洗涤器设计参数表设计参数筒体夹套设计压力Mpa18.02.45工作压力Mpa17.11.96设计温度220240工作温度175214试验压力Mpa273.68工作介质NH3、CO2、甲铵液蒸汽表9 高压洗涤器主要用材表部件名称规格材质上下封头=40mm16MnR筒体=8216MnR衬里=8316L-VG主螺栓/母M64435GrMoA/40Gr密封垫齿型垫+316L-UG2 设备完好标准2.1 零部件完
12、整齐全,质量符合要求。2.1.1 设备法兰、检漏管、螺栓、螺母、内件等部件,完整齐全,质量符合要求。2.1.2 设备的基础支座牢固可靠,地脚螺栓完整齐全,设备的管线、支架、阀门安装合理,牢固可靠,符合技术要求。2.1.3 设备的防腐,保温完好。2.2 设备的安全状况等级不低于3级。2.3 设备运行正常,性能良好,能达到铭牌出力。2.3.1 设备运行期间,检漏系统畅通,设备本体无异常响声、振动和局部变形。2.3.2 成品中镍含量、冷凝液中氨含量在正常范围。2.4 设备技术资料齐全、准确。2.4.1 设计、制造、安装、竣工验收等技术文件和资料齐全、准确。2.4.2 压力容器登记卡,压力容器使用登记
13、证和履历片齐全、准确。2.4.3 检验、修理、改造、验收等技术文件和资料齐全、准确。2.4.4 运行记录齐全、准确,事故记录、事故原因分析记录清楚、齐全。2.5 设备及环境整齐、清洁,无跑、冒、滴、漏。2.5.1 设备外表保护层、平台、基础、管、检漏系统整齐、清洁。2.5.2 各法兰、大盖、管线、仪表、阀门密封面无跑、冒、滴、漏,达到无泄漏标准要求。3. 设备维护3.1 设备日常维护3.1.1 操作人员必须严格执行工艺操作规程,严格控制工艺运行参数,使设备正常运行。3.1.2 操作人员和设备维修人员应每班对下列内容进行巡回检查。a. 衬里检漏孔是否畅通,有无泄漏。b. 人孔及各接管法兰有无泄漏
14、。c. 设备有无异常振动,设备与相邻构件之间有无摩擦。d. 每天分析尿素产品镍含量,开车、超温或断氧,分析值超标时,应增加分析频率。e. 定期对壳侧冷凝液排污。f. 检查壳侧冷凝液出口的电导值,超标时应分析氨含量,并查原因,予以排除。g. 定期对壳侧冷凝液取样分析cl-和氨含量。3.2 设备常见故障及处理方法3.2.1 发生下列情况之一,操作人员应从设备保护的角度出发立即采取措施,进行紧急停车。a. 工艺系统物料突然中断。b. 系统突然断电。c. 高压壳体或接管突然泄漏。d. 低压壳体安全阀起跳。e. 其它危及人身及设备安全的紧急情况。3.2.2 发生下列情况之一,应按正常停车方式停止设备运行
15、。a. 断氧5分钟或加氧量小于0.5%超过5min。b. 产品尿素镍含量连续两天超过0.3ppm。c. 出现红棕色尿素。d. 严重超温超压,处理不见效果。e. 壳侧冷凝液电导超标,氨含量急剧上升。f. 检漏孔有氨漏出。g. 法兰、人孔密封而严重泄漏,危及安全生产。h. 封塔超过规定时间。4. 检验、检修周期和检验内容4.1 检验周期4.1.1 役前检验,就设备投用前的检验。由设备管理人员检验与维修人员共同进行较为详细的内、外部检验,做好记录,必要时拍照存档。其目的的在于确认制造安装质量,掌握原始数据。4.1.2 定期检验4.1.2.1 外部检查:指在用压力容器运行中的定期在线检查。每年至少进行
16、一次。4.1.2.2 内外部检验:指压力容器停车时的检验。1). 安全状况等级等1、2级的投用后首次检验周期一般为3年,以后每6年至少进行一次(或按检验报告结论)。2). 安全状况等级等3级的,投用后首次检验周期一般为3年,以后每3年至少进行一次(或按检验报告结论)。4.1.2.3 耐压试验,每两次内外部检验周期内,至少进行一次。4.1.3 非定期检查:在设备内外检验周期内,对设备提前进行的或出现事故后进行的临时检查。4.2 检修周期:大修:1-2年。4.3 检验内容进行外部检查,内外部检验和耐压试验必须遵守在用压力容器检验规程和本规程的规定。4.3.1 役前检查a. 原始资料齐全,外部宏观状
17、况良好。b. 所有检漏孔必须畅通。c. 保温层是否符合要求,特别查看吊耳部位有无破损,能否避免雨水进入。d. 衬里定点测厚,定点位置可参考下图。每块衬里取5个点;用磁探仪测定管板的堆焊厚度。e. 用铁素体仪检查各接管焊缝,衬里焊缝的铁素体含量。f. 焊缝检查:重点检上下封头与筒体连接的主环缝、各接管焊缝、管子与管板角焊缝、管箱与管板过渡区焊缝及衬里焊缝的表面状况,必要时PT检查。g. 检查衬里表面有无焊接飞溅,起弧烧伤、机械划伤、衬焊打磨、凹坑、咬边等缺陷并做好详细记录。h. 用磁感应测厚与UT测厚方法相结合,检查衬里的贴合度。i. 记录每块衬里的色泽,封头(或管箱)的表面状况。j. 检查人孔
18、和各接管法兰密封面,必要时测定铁素体含量。4.3.2 外部检查a. 保温层有无破损、脱落、潮湿现象。b. 设备本体、接口部位、焊接接头等有无裂纹、过热、变形、泄漏。c. 检漏部位和法兰、人孔壳体有无泄漏。d. 支承或支座有无损坏,紧固螺栓是否完好。e. 设备及其附属管道有无异常振动、响声及相互磨擦。f. 设备铭牌和注册铭牌齐全。g. 设备运行是否稳定,安全附件是否完好。4.3.3 内外部检验4.3.3.1 进行第4.3.2条外部检查的全部检查项目。4.3.3.2 人孔密封面a. 宏观检查有无裂纹、划痕、凹陷和腐蚀等缺陷。b. 必要时用磁探仪检查耐蚀层厚度,用铁素体仪检测FT含量。c. 必要时用
19、专用工具检查平整度。4.3.3.3 衬里a. 宏观检查母材及焊缝表面粗糙情况、有无鼓包、冷凝腐蚀、选择性腐蚀、孔蚀、裂纹、刀口腐蚀和其它缺陷。b. 定点测厚、焊接热影响区、局部有严重均匀腐蚀区均应增加测厚点。c. 视情况检查母材和焊缝的铁素体含量。d. 根据检查情况,对怀疑存在裂纹的母材或焊缝渗透探伤。e. 必要时检查碳钢壳体的腐蚀情况。4.3.3.4 管板与换热管a. 宏观检查管板耐蚀层、换热管管口端面、焊缝及热影响区有无裂纹、孔蚀、刀口腐蚀、端晶腐蚀、选择性腐蚀、检查表面腐蚀程度。b. 用磁探仪检查碳钢管板有无腐蚀空洞、测量堆焊层厚度。c. 管板堆焊层渗透探伤、铁素体含量测量。d. 换热管
20、全厂涡流测厚、首次检查比例为管子根数的100%,以后在无异常情况下每次抽查5%至10%;汽提塔汽提管比例应扩大。e. 换热管涡流探伤、检查是否存在裂纹、孔洞、夹层等材料不连续性缺陷。首次应检查每根管子的全长;以后只检查每根管子的上、下各2m范围,抽查中部有缺陷的管子。f. 必要时用氨渗漏方法检查换热管及其焊缝有无泄漏,氨渗漏方法见附录B。4.3.3.5 内件a. 用肉眼检查有无变形、开裂、腐蚀等损坏。b. 检查内件支撑焊缝是否满焊、有无气孔、空隙、蚀坑、连接螺栓有无松动、断裂、螺纹缝隙腐蚀。c. 检查气体、液体分布器有无倾斜、开裂、翻倒等现象,分布器小孔尺寸和均匀程度。4.3.3.6 法兰与螺
21、栓a. 清洗螺栓螺母,用肉眼和放大镜检查有无裂纹等缺陷,螺纹是否完好,视情况进行磁粉探伤抽查。b. 检查设备全部接管法兰的密封面和垫片是否完好,有无腐蚀、裂纹、沟槽碰伤等影响密封效果的缺陷。4.3.3.7 承压壳体a. 根据容器内部检查情况,部分或全部拆除保温层。b. 检查设备外表面有无腐蚀、鼓包、裂纹、渗漏等缺陷。c. 从外侧对承压壳体焊缝进行UT或RT探伤抽查。d. 从外壁进行各部位的定点测厚并记录。e. 如实测壁厚小于最小壁厚,应进行强度校核。4.3.3.8 安全附件安全附件的检验周期和检验内容按压力容器安全技术监察规程和在用压力容器检验规程的规定执行。4.3.4 非定期检查根据设备所发
22、生的问题,参照4.3.3条的有关内容进行。4.3.5 耐压试验a. 耐压试验必须在容器内外部检验合格后进行。b. DA101管程、DC101、DA102、EA101管程与EA102管程一起进行22.6MPa耐压试验。c. 试验用水中cl-含量小0.2ppm。d. 试验前,设备的主螺栓予紧力应符合制造厂的规定值。e. 试压时,升压降压严格按压力容器安全技术监察规程第四章的规定,要缓慢、分级进行。当设备壁温与液体温度接近时,才能逐级缓慢升至18MPa,检查确认无泄漏后使液压至22.6MPa,保压30分钟,然后降至18MPa保持足够长的时间进行检查。f. 试压时,如发现容器的焊缝、法兰、封头、阀门及
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