热壁加氢反应器的检验

　　1　热壁加氢反应器的特点

　　1.1　生产工艺和设备结构上的特点

　　热壁加氢反应器的结构是由其使用的工艺条件所决定的。高温高压下直接受氢气和硫化氢侵蚀,要求反应器主体材质能抵抗氢腐蚀、氢脆、回火脆、回火脆加氢脆、高温硫化氢腐蚀以及堆焊层的剥离和硫酸腐蚀。为满足高温抗氢的要求,反应器主体材质一般都选用21/4Cr1Mo钢,为抵抗硫化氢等腐蚀介质的腐蚀,反应器内壁还堆焊有奥氏体不锈钢堆焊层。除此之外,为了提高反应器的抗裂能力,改善不连续部位的应力分布,在设计时还选用了一些合理的结构形式,这对确保反应器长周期安全运行是非常重要的。反应器具体的结构特点如下:

　　(a)热壁加氢反应器一般采用球形封头,封头与筒体不等厚,连接处采用等强度结构,且焊缝远离过渡段,详见图1。

　　(b)热壁加氢反应器内构件的支撑形式不是采用一般的支耳式焊接支撑圈,而是采用凸台形式,即充分利用锻焊结构的优点,利用锻造筒节的加工余量,不足部分采用堆焊21/4Cr1Mo钢的方法进行加长,使支撑圈与筒体成为一体,成为一个完整的凸台,拐角处圆滑过渡,从而改善了该不连续部位的应力分布,详见图2。

　　(c)热壁加氢反应器筒体与裙座的连接形式采用整体锻环型式,锻环与下部裙座采用同种材料的对焊连接,既改善了焊缝的受力状态,又有利于保证制造时的焊接质量,详见图3。

　　(d)热壁加氢反应器接管、人孔法兰的密封采用梯形槽八角垫片型式。

　　(e)承受高温高压的热壁加氢反应器,筒体采用锻焊结构的形式,壁厚大(一般在50mm～220mm之间),内壁有不小于3mm的不锈钢堆焊层(有单层和双层堆焊两种),单节筒体整体锻造无纵缝,筒体与筒体之间采用窄间隙U型坡口多层焊连接,接管与筒体之间采用对接焊连接。

　　1.2　热壁加氢反应器的检验特点

　　热壁加氢反应器检验的特点是:要求高、难度大。要求高是因为反应器的工艺条件苛刻,失效时产生的破坏性大。难度大是因为一方面一些检测方法对设备、人员的要求高,另一方面是因为有些检测方法至今还不是很完善,还需不断改进和提高。

　　2　常见的缺陷种类

　　热壁加氢反应器在使用过程中可能出现的缺陷有:回火脆、氢脆、氢腐蚀、堆焊层剥离、堆焊层表面开裂、保温支撑板角焊缝开裂、法兰密封槽槽底开裂、高压螺栓螺纹根部开裂、层下裂纹、焊缝表面及内部裂纹等。

　　3　常用的检验方法及其优缺点

　　(1)超声波探伤

　　对热壁加氢反应器这样的厚壁容器来说,超声波探伤具有检测厚度大、灵敏度高的特点(相对射线探伤而言)。除此之外,针对热壁加氢反应器,超声波探伤的优点还表现在可以在不卸催化剂的情况下从外壁进行检测。缺点是技术难度大,对人员技术水平、工作责任心要求高。