[发明专利]大型列管式固定床反应器高温熔盐渗漏管头修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型列管式固定床反应器高温熔盐渗漏时的管头修复技术，主要用于石油、化工、医药、冶金等行业使用的列管式固定床反应器高温熔盐渗漏的修复。

背景技术

石油化工行业的2万吨/年顺酐装置核心设备——列管式固定床反应器的为目前国内设计参数(P·V乘积)最大的同类设备，该反应器外形尺寸为6550x13149mm，管板厚90mm，共有18796根Φ25x2x6000mm的反应管两端与上下管板相焊，共计37592个焊接管头，形成管程和壳程。反应器结构紧密，总重达200吨。其管程介质为空气、正丁烷，壳程介质为450℃熔盐，工作时原料气自反应器底部进入管程，高温熔盐通过壳程加热原料气，原料气与填装在管束内的催化剂经熔盐加热反应生成产品。

反应管中填装的催化剂价值为设备造价的三倍，反应器正常工作时，壳程温度达到450℃，熔盐(55％KNO₃+45％NaNO₃)在此温度下渗透力极强，为煤油的7倍，如果37592个管头中有一处渗漏就会导致熔盐与反应介质接触产生明火，损坏设备的催化剂，造成重大的安全事故和经济损失，因此反应管与管板的接头焊接质量(强度和密封性)对于反应器的使用至关重要，反应管与管板的角焊缝采用手工钨极氩弧焊进行焊接，在设备制造过程中要求管头焊接两遍，每焊一遍进行一次氨渗漏和着色检测，合格后在现场进行450℃的熔盐热循环渗漏试验，进一步检验37592个管头的焊接质量，保证熔盐无渗漏，确保设备的安全运行。

由于熔盐的特性使得修复非常困难，而熔盐一旦渗漏又非常危险。目前，关于列管与管板焊接接头高温热熔盐渗漏的返修技术，国内未见任何文献报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决列管式固定床反应器列管与管板焊接接头高温热熔盐渗漏的问题，提供一种大型列管式固定床反应器高温熔盐渗漏时的管头修复方法。

本发明大型列管式固定床反应器高温熔盐渗漏时的管头修复方法，包括以下工艺步骤：

(1)管头间隙中残余的熔盐的清除

先用样冲敲击堵塞PT检测发现的针孔状泄漏部位，并采用氧乙炔割刀烘烤泄漏部位3～5分钟，以清除管头间隙中残余的熔盐，再用热水将泄漏部位表面的熔盐清洗干净，然后用丙酮将泄漏部位擦洗干净；

(2)管头间隙的焊接返修

在缺陷部位周围的反应管中放入大头针以加速返修焊接时的传热，然后采用手工氩弧焊进行焊接返修；；焊接工艺参数为：焊接电流120A，焊接电压10V，焊接速度9cm/min；

(3)管头间隙的检验

对返修接头进行100％PT检测(请详细说明PT检测采用的仪器，检测方

法及内容)，合格后进行熔盐渗漏试验；

(4)进行熔盐渗漏试验

采用电加热器给反应器中的熔盐升温至230～260℃，恒温1.5～2小时后目测检查反应器上下管板是否有熔盐渗漏，无渗漏后继续给熔盐升温至400～450℃，恒温3.5～4小时后给熔盐降温至150～180℃，泄盐，并打开上下管箱封头目测检查反应器上下管板是否有熔盐渗漏，并对渗漏处进行标记，然后继续降温至室温后再次检查。

本发明修复技术简单易操作，修复效果良好，经过对石油化工行业的2万吨/年顺酐装置核心设备——列管式固定床反应器的管头焊接修复后，经检验，熔盐无渗漏，确保了设备的安全运行。

本发明方法主要用于石油、化工、医药、冶金等行业使用的列管式固定床反应器高温熔盐渗漏的修复。

具体实施方式

下面通过石油化工行业的2万吨/年顺酐装置核心设备——列管式固定床反应器的为例，进一步说明本发明的修复方法。

1、渗漏管头的确认

为了确认渗漏的管头，以便进行返修。首先用氧乙炔割刀对湿润区的所有管头进行均匀烘烤，如果发现有液体渗出的部位就可以确认是渗漏部位，然后将潮湿区的管头和管板表面打磨清理干净，再用氧乙炔割刀烘烤5分钟，清除管头间隙中残余的熔盐，然后用热水将泄漏部位表面的熔盐清洗干净，再用丙酮将泄漏部位擦洗后进行着色探伤，检查渗漏点，并进行标识。

2、漏点的修复

由于反应器下管箱内部空间狭小，给返修带来很大困难。经过讨论决定采取氩弧焊进行返修，具体返修工艺如下：