尿素装置及尿素合成塔的安全生产.doc

尿素装置及尿素合成塔的安全生产 ×××股份有限公司 据不完全统计，尿素合成塔爆炸事故在世界范围內至今已发生四起：美国路易斯安南州Aradian公司尿素合成塔、1995“10.7”河北迁安化肥厂多层承压体尿素合成塔、2004“7.30”緬甸?1.3米单层承压筒体尿素合成塔、2005“3.21”山東平阴化肥厂多层承压筒体尿素合成塔。由于尿素生产工艺的未知因素对尿塔設計、制造、使用、維护、捡修过程中产生的问题目前还不能完全解决，特别是通过调查发现国内为数不少的氮肥企业对设备本质安全的重视程度比较肤浅，安全生产的先进技术装备、资金投入科学管理等方面离防患于未然还相差甚远，所以解决企业管理者认识上加强尿素合成塔全生产理很有必要。 浅谈在役尿素合成塔故障与事故尿素合成塔目前尿素合成塔承压筒体结构分为单层和多层板包扎卷制两种内衬不锈钢衬里单层筒体结构多层筒体结构⑴ 单个筒节多层包扎再焊接成筒体的深环焊缝构，内衬8～11mm不锈钢衬里。在用尿素合成塔大部份都是这种型式，七十年代国家进的美荷型化肥装置?2800mm尿塔也就是这类结构，此后国产化尿塔制造都属此例。 ⑵ 多层热套筒体结构。三层40mm厚的筒体热套加工，内衬不锈钢衬里目前国内3台均为进口设备。 ⑶ 碳钢内筒导衬包扎结构。12mm厚衬筒包扎焊接6层卷板，借助焊接热收缩力加强包扎强度日本型大化肥装置的尿塔这类结构。 ⑷ 整体多层夹紧式包扎结构。不锈钢内衬筒与两端封头连接成型后再夹紧卷板多层包扎，筒体不存在深环焊缝；目前这种结构的?2100尿塔是从德国AEX公司的二手设备最大的?2500尿塔目前还在制造过程中。尿素合成塔结构特点单层结构尿塔考虑制造热处理能力、检测检验能力和成本；化工工艺技术的，目前尿素合成塔操作压力和温度已经不是很高，多层包扎筒体结构强度的允许范畴，选择高成本的单层筒体结构塔。 多层包扎筒体结构尿素合成塔在国内外应用较为广泛，也比较成熟的制造工艺技术在尿塔筒体制造过程中对层板质量的无损探伤、消除层板表面损伤缺陷和卷制机械应力筒体检漏孔采用先堆焊后钻孔，不锈钢衬里泄漏后介质进入多层卷板之间的腐蚀应力问题。 整体多层夹紧式包扎结构尿塔有十多年的历史，广泛应用有许多工作要做，需要逐渐成熟的技术过程。 尿素合成塔……等等因素都可能引起尿塔碳钢承压筒体应力腐蚀开裂，其破坏程度也是触目惊心的。 长期的生产实践证明尿素合成塔的设计、制造、使用、维护、检测检修等各个环节稍有不慎就会酿成大祸，轻者故障停车，重者灾难性事故，以下收集的国内部份在役尿塔缺陷状况足以反映它的危害。 塔壁穿孔、开放性裂纹及破坏的晶相组织 破损失效的塔壁及破坏的晶相组织 尿塔316L不锈钢衬里焊缝腐蚀 尿塔气液相交界部位以上衬里穿透性故障引起的承压筒体腐蚀裂纹和坑洞 尿塔气液相交界部位以上衬里穿透性故障引起的承压筒体腐蚀裂纹和坑洞 γ射线检测发现尿塔承压筒体内部环焊缝埋藏横向裂纹，气刨修磨后呈现的裂纹由筒体内表面向外总共跨越5层卷板，致使14层卷制板近30％失效。 尿塔承压筒体卷板剖面发现的裂纹 尿塔承压筒体卷板剖面发现的裂纹 尿塔承压筒体外侧周向裂纹 尿塔承压筒体外侧纵向裂纹 尿塔承压筒体筒节环焊缝裂纹 尿塔承压筒体环焊缝丁字型裂纹 尿塔承压筒体外侧明显的裂纹缺陷 尿塔承压筒体多层卷板腐蚀破损 尿塔承压筒体外侧大面积破损 1.3尿素合成塔单层筒体结构单个筒节多层包扎深环焊缝焊接筒体构 一个房间内 第三段向北偏东方向飞过一排厂房后，上 合成塔第三段环焊缝断口宏观状况 封头朝下、筒体朝上斜插入土中，落地点 距塔基约90米 2005年3月21日山东省平阴县的山东鲁西化工集团第三化肥厂?1400mm多层包扎筒体结构3月21日中班接班后生产稳定，21时20分左右，尿素合成塔突然发生爆炸并起火，整个尿素车间主框架燃起大火，由十个筒节焊接而成的尿塔塔体断为三段，由上往下第十节在原地与基础连接，第九节向西南方向打入框架二楼楼梯方向