VI加氢装置加热炉炉管检测方案-2014

ZTJ/ZD－FAWT07-20142014年镇海炼化分公司炼油五部VI加氢装置加热炉检验方案编制：审核：会签：审定：浙江省特种设备检验研究院二〇一四年一月一日浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第1页共10页概况镇海炼化公司(甲方)拟于2014年05月委托浙江省特种设备检验研究院(乙方)对炼油五部VI加氢装置反应加热炉、重沸加热炉共2台加热炉进行炉管检验，此两台加热炉均为立式方箱加热炉。本次检验为上述两台加热炉首次全面检验。为了保证检验质量，确保检验进度，现依据现行国家规程、规范和标准，并结合该批加热炉的原始资料(包括设计资料和制造安装资料等)、平时运行情况及甲方意见，考虑现场实际条件和工期，特制定本检验方案。2.检验与评定标准2.1SY0031-2004《石油工业用加热炉安全规程》2.2SH3086-1998《石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件》2.3SH3085-1997《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉焊接技术条件》2.4SH3065-1994《石油化工企业管式炉急弯管技术标准》2.5SH/T3115-2000《石油化工管式炉轻质浇注料衬里工程技术条件》2.6GB/T9948-1988《高压石油用无缝钢管》2.7ASTMA213/A335/A106/A227/A234（材料标准）2.8JB/T4730-2005《承压设备无损检测》3.检验人员职责及资格要求3.1检验人员必须履行职责，严守纪律，保证检验工作质量。对受检单位提供的技术资料等妥善保管，并以保密。3.2项目负责人需持有压力容器检验师证书，其它检验人员需具有相应的检验资格，并持有效证上岗。3.3本次参加主要检验人员名单如下：姓名检验资格证无损检测资格证备注叶宇峰RS、DSRTⅢ、MTⅢ、PTⅢ、UTⅡ（压力容器检验师）（压力管道检验师）夏立RQ、GDRTⅡ、MTⅡ、PTⅡ、UT（压力容器检验师）（压力管道检验师）项智RQ、GDRTⅡ、MTⅡ、PTⅡ、UTⅡ（压力容器检验员）（压力管道检验员）浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第2页共10页元亚明RQ、GDRTⅡ、MTⅡ、PTⅡ、UTⅡ、AEⅡ（压力管道检验员）王锋淮RQ、GDRTⅡ、MTⅡ、PTⅡ、UTⅡ、AEⅡ（压力容器检验员）（压力管道检验员）4.检验所需仪器和设备序号仪器、设备名称数量备注1检测工具箱2ZTJ-1023等2金相仪器1ZTJ-17063测厚仪5ZTJ-1604等4外径测量仪40-250mm5硬度计4ZTJ-1117等6射线检测仪1ZTJ-10017钳形磁轭探伤仪3ZTJ-1077等8工业彩色内窥镜1ZTJ-15729氧化皮测厚仪1ZTJ-14788渗透探伤剂若干/7其他辅助设备及仪器若干卷尺，钢直尺，手电，电缆，防爆灯具等5.检验前的准备工作5.1审查加热炉技术资料：包括设计、制造、安装、检验、修理及运行等方面资料并制定检验方案。图纸准备，便于描述检验过程和问题所在。2010年II常加热炉炉管全面检验报告。5.2用盲板隔断所有进出气液管道。取样化验应符合标准要求（含氧量等），拆除妨碍检验和检测的保温层、外件，清除加热炉内、外表面灰渣、污物等。检验部分需现场对建安交底，便于后续施工5.3为检验而搭设的脚手架（由甲方负责提供），必须安全、牢固，并设护栏，满足检验和检测工作要求。交底以满足检验要求5.4除漆、除锈及打磨应该符合检验要求（露出金属光泽）。由谁来负责除锈，要明确浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第3页共10页5.5检验时内部照明应使用24V的低压防爆灯，甲方应在检验现场为乙方提供合适位置的电源。5.6检验人员进行安全教育和领取出入证，内部检验必须办理受限空间许可票并应设专人监护。5.7办理动火作业票后，方可打磨。6检验项目及内容6.1资料审查主要审查设备档案资料中的设计单位、制造单位、安装单位资格和设计、制造日期、产品合格证、质量证明书、竣工图、强度计算书、产品设计图、修理文件等。加热炉炉管图纸。2010年II常加热炉炉管全面检验报告。6.2内外部宏观检验（一）辐射段部分6.2.1检查炉管的外部腐蚀、冲蚀情况、壁厚变化情况、裂纹、氧化爆皮、鼓泡、弯曲、胀口等情况；6.2.2检查急弯头的腐蚀及冲蚀情况；6.2.3检查耐火砖架、炉管吊钩、炉管拉钩、炉管定位管、导向管等（特别是横排炉管）。6.2.4检查各接管、紧固螺栓以及各种附件的情况。（二）对流段部分6.2.5对流部分管架及管板的检查，有无表面裂纹、变形等缺陷。6.2.6对流段炉管外表面采用工业彩色内窥镜进行外部宏观检查。所有检查出的缺陷，均应作详细的测量和记录。最好有图纸说明，便于今后问题分析其他选择检查项目：（1）检查炉膛、烟道、烟囱内的衬里、看火门等；（2）检查火盆砖、燃烧器及其管线、阀门等；（3）检查烟道和风道挡板的位置，转动是否灵活；(4)检查热电偶、氧化锆等是否完好；(5)检查弯头箱门、防爆门、自然通风门、及炉管进、出口等处的密封情况；（6）检查灭火蒸汽线及紧急放空装置是否畅通；（7）检查瓦斯阻火器；（8）加热炉钢结构及钢制烟囱的钢板厚度腐蚀情况的检查等。浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第4页共10页6.3壁厚测定加热炉炉管的壁厚测定，原则上根据每台加热炉炉管的规格、材质和使用年限情况，确定检测比例和点数，检测部位包括直管和弯管（以甲方现场交底为准）。下列部位应增加测厚比例：（1）制造成型时壁厚减薄部位；（2）宏观检验时怀疑有缺陷的部位；（3）在燃烧火焰顶部附近温度较高部位和温度波动较大的部位；（4）工作环境比较复杂的部位；（5）工作介质粘度较高的炉管和易结焦的部位。由于在温度较高部位，炉管壁厚往往易出现迎火面比背火面薄的现象，因此对于该部位的迎火面应当增加测厚比例。超声波测厚时，如发现母材存在夹层缺陷时应增加测定点，或用超声波探伤仪检查夹层分布情况。如果发现异常情况，应增加测厚比例，确定壁厚异常区域的大小。如壁厚减薄严重，应强度校核。直管段长在0~7000mm，检测3个截面；7000~10000mm，检测4个截面；10000~12000mm，检测5个截面12000mm以上检测6个截面6.4炉管外径测量采用外径千分尺对炉管进行外径测定，抽查比例应与炉管材料、炉膛温度、介质等因素相适应，如果发现变径等情况则适当增加测定比例，抽查部位到现场后确定。外径胀大参考值：①合金钢胀大比例≤2.5%；②碳钢胀大比例≤3.5%；当外径胀大程度超过参考值时，应进行炉管安全评定或更换炉管。外径检测主要反映炉管的蠕变程度，其定级表为：蠕变程度碳钢炉管合金钢炉管接受状况未蠕变≤2.0%≤1.5%可以接受轻微蠕变2.0%~3.5%1.5%~2.5%需要扩大检测比例蠕变≥3.5%≥2.5%需要扩大检测比例，进行炉管安全评定或更换炉管如果考虑因原始制造时带来的外径差异（直径允许最大偏差为+1%D），则因先对焊缝接头处的外径进行检测，确定原始制造时的偏差，再将该偏差率ū（焊缝接头处外径÷公称外径）作为因子修正后作相应的炉管外径判别。浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第5页共10页6.5射线检测对加热炉炉管对接焊缝进行射线检测，抽查比例一般≤30%，同时根据加热炉情况和甲方要求而定，如果用其他监测方法检查出有问题的部位在需要用射线检测复查的情况下进行射线检测。拍片应甲方要求最好在3天内完成。具体数量可以由乙方提出，在与甲方沟通后可适当调整，检测部位也应选择下列部位：（1）宏观检验时怀疑有缺陷的部位；（2）制造过程中有返修的部位；（3）表面无损检测发现缺陷的部位；（4）炉管宏观检验中发现有腐蚀、裂纹、鼓胀部位附近的焊口；（5）需要重点检验的部位。6.6超声波检测对于炉管对接焊缝不适合射线检测，应采用超声波探伤，抽查比例一般≤30%，具体根据加热炉情况和甲方要求而定。检测部位参考射线检测部位。6.7表面无损检测对温度较高的部位或者异种钢焊接接头一般抽查5%~20%的焊口数进行表面磁粉或检测，如发现超标缺陷，相应增加检测比例。6.8硬度检测对加热炉炉管直管和弯头的对接焊缝和直管母材进行硬度测定，比例一般为炉管数量的20%。对于处于火焰最高处的炉管应加强硬度检验。辐射段炉管一般检测部位选则对接焊缝处及温度较高部位，对流段炉管一般选择对流段两端管板处对接焊缝处进行硬度检测。焊缝对接接头处应包括焊缝、热影响区、母材三个部位，每个部位测3点取平均值。炉管母材部位硬度检测部位为迎火面处，每处为3点取平均值。根据标准，各种材质的炉管硬度要求为：序号材料标准硬度要求120#GB9948不小于90HB215CrMoGB9948不大于170HB，不小于90HB3Cr5MoGB9948不大于187HB，不小于90HB4Cr9MoASTMA335不大于250HB，不小于90HB5TP347HASTMA213不大于192HB6TP321HASTMA213不大于192HB7TP316LASTMA312不大于192HB6.9金相检测对每台加热炉辐射段炉管进行金相检查，抽检主要部位一是针对温度较高和检测过程中硬度发现异常或者外径膨胀的部位；二是选择温度较低以及硬度正常的部位。对比此两浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第6页共10页处金相组织，判断炉管是否发生珠光体球化、石墨化，或者存在脆硬组织，奥氏体不锈钢是否存在晶间腐蚀。如果对流段炉管出现硬度异常，应实施金相覆膜检测。6.10光谱分析对于碳钢或者低合金钢由于外表面受火焰辐射温度较高，尤其在燃料压力波动或操作调整不当，产生火焰扑管或舔烧炉管的情况。这些部位的炉管因高温产生脱碳，出现短期蠕变，从而影响其使用寿命。因此，采用光谱分析仪对炉管表面温度较高处或外表面氧化皮较厚处进行化学成分分析，同时取样正常炉管进行检测和对比。6.11氧化皮测厚炉管与工作介质在高温下会发生氧化作用，其内表面形成一层氧化膜。这层氧化膜会影响炉管的传热效果。当这层氧化膜厚度达到一定程度，就会引起炉管表面温度急剧升高，甚至发生炉管爆裂。采用高温炉管内表面氧化皮测厚技术现场测量和显示炉管内壁钢基底厚度和氧化皮沉积物的厚度，从而对炉管进行寿命预测与安全管理。6.12超声导波检测超声导波检测技术是应用脉冲回波模式中相对低的频率（典型为100KHz以下）进行检测，可以对结构的大面积区域进行100%的体积检测，能比较全面地反映加热炉炉管的整体腐蚀、内表面结焦等情况，而且检测效率高，检测结果精确可靠。一般对辐射段抽取5%的炉管进行超声导波检测，以出口炉管检测为主。如在检测中发现可疑点，应配以超声波测厚或者其他无损检测方进行判断炉管情况。6.13缺陷评定根据检验所发现的缺陷，分析缺陷性质、类型、尺寸、形状、部位，并会同有关单位进行讨论是否需要处理，参考有关标准作出评定，对存有不允许的缺陷制定处理方案并加以实施。7出具检验报告在所有检验工作全部结束后30个工作日内，由乙方出具委托检测报告。8检验过程的质量控制检验过程的质量控制严格遵照乙方质保体系进行。9其它9.1方案在实施前，需经甲方认可；浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第7页共10页9.2现场检验如遇特殊情况或方案实施有困难需对检验方案进行修改、补充、变更时，需与甲方协商并征得同意后方可作相应的改动；9.3检验过程中发现的问题或缺陷要及时通知甲方相关人员，以便做好相应处理。10.附录（2014年镇海炼化炼油五部VI加氢装置加热炉检验项目预定表）浙江省特种设备检验研究院2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案第8页共10页VI加氢装置共2台设计参数辐射段压力MPa温度℃介质材料规格（mm）数量（根）入口出口入口出口F201----循环氢TP321Hφ219*12.7*900056F202----20#φ168*8*750024对流段压力MPa温度℃介质材料规格（mm）数量（根）入口出口入口出口F201----F2