高桥石化首次应用微试样测试技术评价在役加氢反应器脆化性能获得成功,不仅建立了适用、有效的工程方法,而且为中国石化推广、应用这一新技术积累了经验。该科研项目已于日前通过专家鉴定。
高桥石化有几套材质为3Cr-1Mo-1/4V钢的加氢反应器,其中加氢裂化装置的两套高压加氢反应器已运行10年,面临氢脆和回火脆化问题,从安全运行角度出发,需要准确掌握材料
石化行业的传统方法是在设备内部放置随机试块,通过定时取样分析试块的材料性能来评价反应器材料的脆化情况,适用于本身设有试块的加氢反应器,但部分服役多年的加氢反应器受到没有试块的限制,且3Cr-1Mo-1/4V钢不是当前主流材质,相关研究较少,难以评价,迫切需要应用新技术对材质进行安全评估。
高桥石化设备人员在与华东理工大学的交流中了解到,一项新测试方法——微取样测试技术可评价在役容器的材料运行状态,但在石化行业没有实际应用先例。高桥石化组织人员确立课题,开展微试样测试技术评价在役加氢反应器脆化性能研究。
该项目于2013年向总部申报,2014年获准立项,中国特种设备检测研究院、华东理工大学共同参与。2014年6月,项目初评审批后,各单位进行了具体的分工,由高桥石化提出总的实施方案和要求,中国特种设备检测研究院实施加氢反应器试块的加工和小冲杆试验、断裂韧性试验等,外协单位华东理工大学负责实施小冲杆的试验和数据分析、脆化程度评价。
2014年10月,中国特种设备检测研究院专业技术人员借高桥石化炼油装置大修之机,在不影响加氢反应器安全的前提下,赴检修现场,采用日本研制的电火花EDM取样机对加氢反应器R3101、R3102进行微试样取样;2014年11月~2015年2月,分别对加氢反应器内随机试样和EDM微试样取样样品进行小冲杆加工,得到厚度为0.6毫米、直径为10毫米的小圆片。
2015年2月~7月,高桥石化委托华东理工大学对加工成的试样进行CrMo钢的常规拉伸和冲击试验、小冲杆试验、材料的断裂韧性试验等;同年8月~11月,对试验结果进行数据分析、评价加氢反应器的脆化程度。经测试,R3101反应器试块没有明显的回火脆化,R3102反应器有轻微的回火脆化,韧脆转变温度升高约10摄氏度,近年没有安全风险。
2017年3月15日,该项目通过中国石化总部鉴定。课题研究运用小冲杆试验,获取了加氢反应器材料劣化信息,排除了设备的安全隐患,并采用传统试验方法和电火花取样的小冲杆测试进行对比研究。结果表明,小冲杆测试技术结果与常规力学性能测试结果具有较好的一致性,可用小冲杆测试技术代替常规的力学性能测试
信息来源:中国质量报