解析加氢精制反应器焊接接头对口错边的处理

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1、万方数据静设备石油化工设备技术，2007，28(4)·19·Petro-ChemicalEquipmentTechnology加氢精制反应器焊接接头对口错边的处理丘学东(中国石油化工股份有限公司广州分公司，广东广州510726)摘要：依据相关标准对加氢精制反应器(R3001)制造过程中产生的焊接接头对口错边进行了评定，并根据评定结果提出了合理的修补方案。同时还对美国石油学会的APl579规范进行了简要介绍。关键词：加氢精制反应器；焊接错边；评定I修补方案中图分类号：TE966文献标识码：B文章编号：1006—8805(2007)04一0019一05加氢精制反应器(R3001)是加氢裂

2、化装置的核心设备之一，其制造质量对加氢裂化装置的“安、稳、长”运行具有重要意义。该反应器的筒体和封头在组对时出现了较明显的焊接接头对口错边(以下简称焊接错边)。本文依据相关标准对焊接错边进行评定，并根据评定结果提出了合理的修补方案。为该反应器按时投用及安全运行提供了理论依据，将设备制造中出现的问题所造成的损失减到最小限度。1加氢精制反应器基本技术参数加氢精制反应器基本技术参数如表1所示。裹11b001加氢精制反应器基本技术参数参数名称数据容器类别Ⅲ类规格(内径×壁厚×总高)／mm4000×195×23856设计压力／MPa15．5设计条件设计温度／℃445试验压力／MPa22．41操

3、作压力／MPa14．81操作条件操作温度／'c435介质Hz．H2S，HC筒体2×Cr-IMo-×V材质封头2％Cr-IMo-×V堆焊层E309L+TP347主要简体厚度／ram195封头厚度／ram100尺寸堆焊层厚度／mm3+3．52封头和简体焊接错边概况加氢反应器的上端封头外圆变形，在与筒节I组装时出现错边，最大错边量：外侧为11～13mm(弧长1130mm)；对应的内侧最大错边为6mm，如图1和图2所示。纩巡趣‘、＼Q湾廖‘0∥念卜．确图1上封头与筒节I组装出现的外错边3焊接错边评定3．1APl579规范简介r1]美国石油学会的APl579规范主要覆盖了炼油和石油化工工业通常

4、遇到的缺陷情况。主要包括：现役设备脆性断裂的评定、均匀腐蚀评定、局部腐蚀评价、孔蚀评定、鼓泡及分层的评定、焊接错边和壳体变形的评定、裂纹性缺陷的评定、蠕变温度区域下运行设备的评价和火灾损伤的评定收稿日期：2006-11-28．作者筒介：丘学东(1972一)，男，广东南雄人．1994年毕业于天津大学化工设备与机械专业，获学士学位。2003年获华东理工大学工程硕士．历任中国石油化工股份有限公司广州分公司催化装置、焦化装置、机械动力部设备工程师，现任炼油四部联合加氢装置设备主管，长期在炼油一线从事设备管理工作．’万方数据标准分享网www.bzfxw.com免费下载·20·石油化工设备技术2

5、007年等。在APl579中，缺陷的评定一般采用三级评定：一级评定相对最为简单，得到的结果也最为保守，限制条件也最多；三级评定为精细评定，不仅要准确地了解原始设计制造等方面的数据，而且对运行历程、缺陷性质、应力状况等都要求有非常详尽的了解，因而，得到的结果也最为精确，安全裕度也最小；二级评定的限制和要求介于一级和三级评定之间，得到结果的保守性也介于两者之间。前一级评定通过，一般不要求做高级评定。纩‘、＼飞犍矽＼＼图2上封头与筒节I组装出现的内错边示意APl579对承压设备或组件出现的几何不规则合乎使用性评价，包括焊接错边和壳体变形(失圆、鼓胀和塌陷等)，平板、柱壳和球壳的对接接头焊接

6、错边可分为中性层偏差、角偏差和两者的组合。在APl579中常规的三级评定不能通过的话，可以得到降低要求使用的最大允许工作压力及其相应的温度。APl579焊接错边的三级评定及其限制：一级评定程序基于原始的设计制造标准，在某些情况下，不能用这些标准确定，而依赖于供应商和用户的原始设计技术参数。在某些情况下，推荐采用二级评定。’二级评定程序必须满足以下条件方能施行：‘(1)几何不规则是焊接错边和壳体变形；(2)原始设计准则必须与公认的规范和标准相一致，(3)对于碳钢，设计温度小于400℃(750下)；低合金钢小于454"C(850下)；高合金钢小于510℃(950下)；(4)设备和组件应是

7、下列之一：平板、压力容器的柱壳和球壳部分、管道的直变段、气体储罐的壳体部分、球壳和成形封头的球形部分；(5)载荷为压力或附加载荷；(6)在几何不规则区域不含有局部减薄区域、鼓泡、沟槽状或裂纹性缺陷等。三级评定用于不满足一级和二级评定条件的情况，如设备的正常操作温度或设计温度超过二级评定的限制；几何不规则为整体壳体变形；几何不规则处于复杂形状的设备或主结构不连续处；复杂的载荷条件导致复杂的应力状态等。3．2加氢精制反应器的焊接错边评定3．2．1一级评定根据G