双动滑阀固定螺栓断裂现象及分析.pdf

★石油化工安全环保技术★
PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY2013年第29卷第2期
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事故分析与预防
双动滑阀固定螺栓断裂现象及分析
周海宾
中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛F旧471012
摘要:对洛阳分公司一催化裂化装置中双动滑阀因国定导轨座圈的逹接螺栓岓裂所
产生的事故现象进行了陈述根据事故的表观现象对产生故障的各种可能性因素进行排查
并确认事故主因。同时对双动滑阀解体检查的状况进行了详细描述·根据解体检査出来的
现象做出进一步的技术分析?复原事故演变过程并提出在存在高温含硫、腐蚀疲劳和应
力腐蚀等复杂环境下双动滑阀螺栓的选用、管理以及工艺操作方面需要考虑和优化的几点
要求。
关键词:双动滑阀螺栓断裂腐蚀疲劳应力腐蚀
在催化裂化装置中其工艺原理是将渣油或路降压挡板若失效”会增加双动滑阀阀板移动时
者蜡油等重油组分在高温催化剂的作用下转化为的阻力但不会导致阀板无法移动的现象?需要
更有价值的轻烃组分”同时会产生部分焦炭其进行现场确认3)双动滑阀阀板导轨变形、下
附着在催化剂表面上导致催化剂暂时失活。为了沉、脱落等造成的移位会导致阀板卡死。
使催化剂恢复活性'催化剂在再生器中通过燃烧2.1双动滑阀控制系统确认
进行再生所产生的烟气一路进入烟机进行发
在双动滑阀出现故障后操作人员及时联系
电?一路通过双动滑阀控制再生器所要求的压仪表相关人员对运行趋势进行分析·在投远程自
力。若双动滑阅出现故障再生器压力无法控制动控制状态下没有出現现仪表异常的情况。出于安
将导致整个催化裂化装置停工因此保证双动全考虑仪表人员仍然对双动滑阀控制系统进行
滑阀的安全平稳运行非常重要。
了现场測试没有发现异常情况。综合操作趋势
1事故过程及现象
记录和现场诊断2个方面进行判断排除双动滑
阀控制系统故障的可能
x×年X月x日?某公司一催化裂化装置操
2.2双动滑阀后路降压挡板确认
作人员在DCS监控系统上发现再生器压力由
0.170MPa突然下降'最低降至0.126MPa。操作
双动滑阀后路烟气管线上安装有一组降压挡
人员通过切除2号烟机和关小3号烟机高温蝶阀
板其主要作用是维持双动滑阀前后的压力差不
开度的办法?维持再生器压力但发现双动滑阀
至于过大有利于双动滑阀阀板的轻载动作。
已经不能进行远程自动调节改现场手轮操作旦降压挡板损坏失去降压作用会增大双动滑
阀阀板移动时的阻力导致滑阀手轮开关时较吃
后?北侧阀板只能在很小的范围内活动同时在
开关手轮时感觉较吃力?南側阀板处于全关位
置?开关手轮时无动作出现卡死现象。
收稿日期:2012-11-24。
2事故分析
作者简介:周海宾,男,2002年毕业于青岛科技大
学化工设备与机械专业,2012年获得在职研究生工
针对所出现的故障和现象全面考虑各种可
程硕士学位,主要从事石油化工设备管理和安全监
能性初步分析认为:1)双动滑阀控制系统可能
管工作,工程师。电话:0379-66997561, E-mail:
存在故障导致不能远程自动调节·2双动滑阀后
zhouhb. lysh(Q sinopec. com
2013年第29卷第2期
女周海宾双动滑阀固定螺栓晣裂现象及分析
力”但不致于造成阀板卡死的现象。同时根据现发生。
场双动滑阀后与降压档板前的压力表?其指示与
双动滑阀前压力接近?但远大于后路大烟道的压3事故处理
力。综合以上两点分析确认双动滑阀后路降压档
针对事故原因一催化裂化装置按照裝置停
板无故障。
运方案实施停工对双动滑圈进行开盖检查及抢
2.3双动滑阀阀板导轨変形、下沉、脱落等造修。从双动滑阀解体检查中发现固定导轨座圖
成移位故障分析
的连接螺栓全部从根部断裂导轨从阀座上脱
针对双动滑阀主体结构的特点以及易损部位落?南侧阀杆在阀板的重力和烟气施加的压力下
已弯曲。相关图片见图1、图2、图3、图4
等进行分析阀板变形的可能性较小!而阀板导
轨倾斜、下沉、脱落等问题的可能性较大。导致
这种现象的因素主要有两种“一是导轨连接螺
断裂造成阍板导轨倾斜、下沉或脱落’二是阀
座圈连接螺栓断裂造成阀板导轨倾斜、下沉或
脱落。
参考双动滑阀现场的实际阀位根据原设计
提供的正常滑阀压降从双动滑阀余隙通过的烟
气流量应该在200Nm3/min左右?但经过工艺计
16856M6
算得到实际流过的烟气量约为1500Nm/minr
两者相差数倍”此结果验证了烟气除了通过南北
图1导轨座圈与阀座间的迮接螺栓断裂视图
两块阍板间泄放外·还存在其他不正常空隙导致
大量烟气泄放。
结合事故经过”从以下3种可能性来解释现
场现象一是临近南侧的导轨螺栓或阀座圈螺栓
断裂导致南側阀板下沇烟气沿南側阀板后部
及临近端部的两側缝隙泄漏二是临近南侧的单
侧导轨螺栓或阀座圈螺栓断裂导致南侧阀板单
面倾斜·烟气沿阀座圈和导流锥之间的楔型缝隙
泄漏。三是导轨螺栓或阀座圈螺栓全部断裂。由
于现场状况是逐渐恶化的所以数条螺栓在同
时间断裂的可能性几乎不存在。当螺栓不断出现
图2导轨座与阀座间的连接螺栓断裂全貌图
断裂后阀板及导轨产生倾斜最后导致南側阀
板卡死?北侧阀板能在很小的范围内移动。
无论上述的哪一种情况均可能导致南侧阀
杆弯曲?这符合南側阀板卡死不能动作的现象。
另外假设螺栓目前没有全部断裂其余的螺栓
将承受比原来更大的应力?而加剧应力腐蚀同
时由于高温硫腐蚀和疲劳腐蚀等相互作用下而不
断出现断裂·当剩余螺栓所受的应力超过其极限
应力时产生强度失效而拉断。即最终演化结果为
15?50
第3种可能性。此时阀板及导轨不存在约束·随
时都会产生预想不到的结果从而加剧目前的状
图3双动滑南侧阀杄弯曲视图
况。因此必须进行停工检修避免重大事故
从检査情况表明故障情况比较符合故障