光气化反应器R6111腐蚀原因浅析.pdf

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腐蚀防护
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光气化反应器R6111
腐蚀原因浅析
张长樹1蔡振华2
(1沧州大化TDI有限责任公司机动部河北沧州061000)
(2沧州市质监局特检所河北沧州061000)
摘要】光气化反应器在2007年大修中经检查发现内部腐蚀,经无损探伤及超声
测厚确认已无法使用,及时更换筒体,保证光气化反应器的安全使用。
【关键词)】光气化反应器腐蚀无损探伤
TDI公司光化装置光气化反应
器R6111在2007年大修中由市质监
局特种设备检验所进行年度内外
部檢验时,经超声波测厚发现壁
厚有异常减薄,拆除两侧管道后发
现内部有大面积的腐蚀凹坑(如图
1),由于壁厚太薄易变形,无法补
焊,经更换筒体,压力试验,焊缝
100%射线探伤合格后,用回系统,
保证了设备的安全运行。
基本参数及工艺流程
该谷器外型为:d855×1700×5omn
在其上中部有三根互成60度角的
喷枪,规格为25x1619.3x4.5,
毎根喷枪头部180°方向上分布12
个3.1mm孔(如图2),制造厂家
为美国 KNIGHT FABRICATORS.INC,
材质为美国ASME牌号N06600,其2000年投用。
操作压力为0.42MPa;操作温度为
公称成分为72-Ni-15Cr-8Fe,于
容器的主要工作参数如下:156℃;工作介质为光气、ODCB、
HCL、MTD
作者简介
工艺流程:溶解了光气的循环
物料由反应器底部进人,上部流
张长树男工程师,在沧州大化TDI有限责任公司机动部从事锅
出,MTD+ODCB进料从三根喷枪进
炉、压力容器的管理工作。
入反应器,从上述小孔中高速喷
2008.08|百油化工设151
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)腐蚀防护
枪的上部筒体均有不同程度的减
薄,最小壁厚为1.9mm。根据此情
况,确定对其上下管道进行拆检,
拆检后发现内部有腐蚀凹坑,面
积约为0.8平方米
2.1化学成分分析
对该容器筒体进行取样分析,
化学成分分析主要检查筒体材料
的实际化学成分,判断制造厂家
是否错用材料,由于为进口设备,
取样及分析方法分别参照GB222
《钢的化学分析用试样取样法及成
品化学成分允许偏差》和GB223
《钢铁及合金化学分析方法》,分
析结果见表
化学分析结果表明:筒体试样
的材质符合ASME-2001中对容器
用镍及镍合金N06600的化学成分
要求,并与原钢管厂出厂质量证
明书中提供的化学成分基本一致。
该材质N06600为镍铬合金钢,
是一种耐腐蚀性较好的材料,对
强氧化剂如氯化铁及湿氯耐腐蚀
较好,具有自钝化特性,可形成
层耐腐蚀的钝化膜。
序号
4
8
原始壁厚
4.9
50505012.2工艺物料分析
此处的物料正常情况下主要
为光气(COCL2)、MTD、ODCB、HCL,
实测壁厚」482.047
8
2.0
此处主要反应为MTD+2COCL2
mm
TDI+4HCL,实际上负反应要复杂
的多,还会生成胺的盐酸盐、聚合
出,迅速与循环物料混和,反应生质监局特种设备检验所进行了内缩二脲(俗称焦油)
成甲苯二异氰酸酯TDI。
外部检验,未发现异常腐蚀,在
(1)光气COCL2是一种剧毒的
2007年8月的大修中进行检验时,无色气体,有类似烂苹果的香
2理化检验分析
经超声波测厚发现三根喷枪的上味。吸人微量的光气也会对人体
部筒体有断续减薄现象,测厚数造成很大损害,会引起肺水肿,
该容器按《压力容器安全监据如表1。
导致缺氧窒息和死亡。大气中允
察规程》分类为Ⅱ类压力容器,分
测点位置为喷枪上部30mm处许的光气浓度为1PPm。遇水可生
别于2002年,2005年度大修。由市圆周八个方向均布,发现三根喷成盐酸。
52「百化工设「2008.08
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2)胺的盐酸盐、聚合缩二脉
(俗称焦油)均为固体物质,经查
分析部位
Mn
阋原始设计资料,发现此处的固
含量必须保持在1.0%以下。翻阅工试样
0.13
16.8
72.60.440.897.5
0.01
艺分析数据记录发现只有3月13日」出厂质证书「0.141631
72,8
0.45
0.9
7.2
0.01
的固含量在1.0%以下,其他时间的「No68o0
0.15
140-170「≥7210.5
0
60-100.015
固含量范围在16%一32%之间,具「ASME-200
体抽样数据如表3
表3
3腐蚀成因分析
时间
1月份
二月份
三月份
根据腐蚀的宏观形貌特征可[平均固含置
2.0%
2.2%
以看出,为典型的冲刷腐蚀特征。
缩二脲(俗称焦油)具有很强的磨质的制造单位进行维修,进行严
3.1物料流速的因素
蚀作用,这样可以引起管道的严格的无损探伤及压力试验,材料
该容器在2000年投用至2005重腐蚀。
表面应保证光洁度,不得有缺陷
年,经炳次内外部检验未发现异
和划痕,保证制造质量。
常腐蚀。由于2006年工艺由年产23.3内部形状的因素
通过工艺调整严格控制物料
万吨扩产为年产3万吨,该设备的
腐蚀处主要集中在喷枪插入设的固含量,必须保持在1%以下。
外型尺寸为做变动,由于产量的备的接管上部,此处有形状突变,易
通过调整喷枪喷嘴的直径和
变化,物料的流量、流速也相应提形成湍流,更加剧腐蚀的产生。
数量,来降低此处的物料流速,使
高,流速比原先提高30-40%,设备
之低于临界流速
的筒体材质在该流速下会造成钝4改进措施及建议
检査喷枪的直线度,保证装
化膜的损坏,从而造成冲刷腐蚀
配精度,减少喷枪和筒体管孔之
更换滅薄的筒体,由相应资间的间隙。
3.2固含量的因素
根据原始工艺设计固含量必参考文献
须保持在1.0%以下,才可能避免腐
蚀,现通过分析2007年1月至3月
们张远声编著腐蚀破坏事故100例M]北京:化学工业出版社
的工艺分析数据发现,固含量远
2]谢亚东主编压力容器使用管理与安全运行[M]北京:原子能出版社
远超过该指标,胺的盐酸盐、聚合?化工腐蚀与防护.北京化学工业出版社
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200808百但工设き153