加氢裂化装置容器与管线的在用检验

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1、加氢裂化装置容器与管线的在用检验合肥通用所压力容器检验站袁榕关卫和10/5/20211本专题研究重点1、了解加氢裂化装置的原理、流程及特点，以及类似高温、高压、临氢环境中易发生的材料损伤类型。2、了解2.25Cr-lMo钢，以及其它铬钼钢材料（15CrMoR、3Cr-lMo-1/4V-Ti-B）的特性，适用范围和选材依据。3、了解加氢裂化反应器的结构特点，以及类似大型高压、厚壁特殊压力容器制造要求和检验方法。4、研讨加氢裂化反应器和类似大型、高压、厚壁、重要压力容器制造质量监督检验要点。5、研讨加氢裂化反应器和类似大型、高压、厚壁、重

2、要压力容器定期检验方案编制、包括内容、程序的确定、检验项目和方法的选择，各种检测方法的应用目的和技术特点6、各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全性分析。10/5/20212加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化是将大分子的重质油转化为广泛使用的小分子的轻质油的一种加工手段。可加工直馏柴油、催化裂化循环油、焦化馏出油，也可用脱沥青重残油生产汽油、航煤和低凝固点柴油。加氢裂化装置是炼油厂最重要的的生产装置之一，在高温、高压、临氢状态下操作。加氢裂化装置的工艺流程主要有三种类型方法：⑴一次通过法：所产尾油不参加循环。⑵部分循环法：所产尾油一

3、部分参加循环，一部分排出装置。⑶全部循环法：所产尾油全部参加循环，不排尾油。加氢裂化装置主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图1、图2、图3、图4。10/5/20213图1加氢裂化装置流程简图（带循环尾油）10/5/20214图2大连热壁加氢反应器10/5/20215图3高温高压临氢管线10/5/20216图4热高分10/5/20217加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作，介质为烃类、氢气和硫化氢，运行条件较为苛刻。高

4、温氢的腐蚀－表面脱碳和内部脱碳（氢腐蚀：高温高压氢扩散进入钢中并和不稳定的碳化物反应生成甲烷气体）高温氢－硫化氢的腐蚀（腐蚀形态为硫化氢对钢的化学腐蚀，在富氢环境中90%～98%的有机硫将转化为硫化氢，在氢的促进下加速对钢材的腐蚀。设计时通过选材解决－铬钼钢材料作基材，不锈钢复合堆焊作内衬。10/5/20218加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化装置的操作范围：操作温度380~450℃，操作压力8～20MPa.设备名称设计温度/压力加氢精制/加氢裂化反应器≼450℃/8～20MPa高压分离器≼260℃/8～20MPa高压热交换器260

5、℃～450℃10/5/20219加氢裂化装置原理、流程及特点主要腐蚀形态和部位氢损伤堆焊层氢致裂纹连多硫酸应力腐蚀开裂铬钼钢的回火脆化10/5/202110加氢反应器发展简况有人把加氢反应器的发展分为4个阶段第一代从1963年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志，早期是Cr－Mo钢钢板（少量用锻件）内壁加不锈钢复合板焊接完成，70年前后用内壁堆焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。70年代后期我国开始引进加氢裂化装置。第二代是改良期，由于材料脆化造成的事故，开始研究回火脆化问题，并控制J系数≤300、250、180、150(%)。第三代

6、是成熟期，制造技术逐渐成熟,J系数≤130。这个时期国内开始制造锻焊结构加氢反应器，1983年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三厂、北钢院、合肥通用所五家组成的联合攻关组研制2．25Cr-1Mo钢反应器材料和制造工艺，1986年制成模拟环锻件，1989年为抚顺石油三厂生产出我国第一台锻焊结构的加氢反应器－筒体壁厚150mm，内径1800，内壁单层堆焊，单重220吨。设计温度450℃设计压力20.6MPa。第四代是更新期，对服役20多年的设备进行更新，同时又满足新的加工工艺和大型化的要求，不断开发新钢种，如2．25Cr-1Mo-V,3Cr-1

7、Mo-V-Ti-B,3Cr-1Mo-V-Nb-Ca,3Cr-1Mo-1/4V,2Cr-1Mo-1/4V等，以加V为主进行更新。2．25Cr-1Mo钢的J系数≤100(%)。10/5/202111加氢反应器发展简况热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临氢条件(所谓高温、高压、临氢条件是指温度＞250℃，氢分压＞1.4MPa）工作，使用条件十分恶劣。我国是在70年代末80年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的，目前的制造能力已达到千吨级（齐鲁石化公司）。煤化工使用的热壁加氢反应器甚至可以达到2000吨（厚336mm）。

8、据不完全统计国内在用热壁加氢反应器已达上百台。热壁加氢反应器主要是由2．25Cr-1Mo钢材和锻件制成的设计壁厚大致在在80～240mm范围内（锻焊结构（180～240mm）、板焊结构（80～120mm）），内壁带极堆焊