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由于端面法兰上面没有用不锈钢包外衬,形成很多深56mm的蚀坑。经过研究分析两次人孔泄漏情况,认为密封失效主要有以下几方面的原因。(1)供氧不均由于200e时氨基甲酸铵溶液腐蚀性极强,需要加入氧进行氧化膜保护。E101设计为底部加氧来保护内衬腐蚀在许可范围内。由于氨自气提效应,上部氧分压较低,溶解氧更低,而且密封结构可使透镜垫上部存液形成液膜下流,造成上部密封面腐蚀较为严重。下部内衬保护较好。打开上部人孔大盖可见衬环呈灰白色,粗糙度加大。这样由于密封面表面状况改变,对预紧力要求相对加大,即比压力升高,衬环径向只要存在一个不超差划痕,经腐蚀后就有可能造成泄漏。(2)装配工艺不当大直径透镜垫刚性较差,对螺栓的紧固工艺要求很高,我厂在这方面缺少经验,同样在E101底部法兰<600人孔透镜垫是由制造厂预紧的,开车以来没有出现问题。说明我厂主螺栓预紧工艺水平与国外尚有一定差距。(3)系统出过红尿素说明镍含量严重超标,系统供氧量不足或断氧,使高压段设备内衬发生了严重均匀腐蚀。(4)系统进行了678t/d通过能力试验正是在第1次修复后进行试验不久又发生了泄漏。设备能力加大、温度、流量相应提高,使主螺栓拉长,造成线密封比压力降低,是泄漏因素之一。
线改面原因如下:(1)透镜垫锥形,压力密封面结构现场光刀施工困难,而且加工精度高,粗糙度Ra0.8以上。(2)大直径透镜垫安装水平要求较高,其重复使用可靠性存在疑问。(3)我厂尿塔20MPa、188190e下<600人孔有使用近30年的高压平垫密封经验。(4)透镜垫密封与高压平垫密封同为强制性密封,按齿形垫+退火铝皮进行密封核算,可以达到密封比压要求。用0.8mm铝皮+4mm金属齿形垫+0.8mm铝皮作为密封垫片,放上大盖,用定力矩液压扳手上紧主螺栓,试漏后热态再紧一次。完成了这次修复施工,这次修复时间3天,损失230万元。密封面成功修复以来,E101运行正常,尿素系统以600t/d运行。大直径透镜垫密封对透镜垫光洁度、轴向载荷分布都有很高的技术要求,在多次拆装使用后会发生一定程度的弯曲变形,影响到它的线密封性能,对它的使用经验积累需要很长一段时间。线改面后,虽然密封形式落后,但由于齿形垫使用经验足,平垫更换、捡修都很方便,对实际生产有一定的现实意义。