尿素合成塔泄漏事故分析及处理

陈晓林（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）



尿素合成塔泄漏事故分析及处理

陈晓林
（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

摘 要：在尿素生产的过程中，尿素合成塔是重要的生产设备。一旦合成塔出现泄漏问题，就会导致整个尿素生产装置的安全、高效和稳定运行受到影响。所以，出现泄漏事故后，设备维护管理人员还要做好泄漏原因的分析，以便寻求科学的处理措施进行事故的处理。基于这种认识，在对尿素合成塔结构展开分析的基础上，对一种尿素合成塔泄漏事故的原因和处理问题展开了分析，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：尿素合成塔；泄漏事故；处理

在工业生产中，尿素合成塔的造价较高，并且具有安装复杂和制造周期长的特点。而经过长期运行，塔内也容易出现腐蚀泄漏问题。如果没能做好泄漏事故的处理，就会给企业造成巨大的经济损失。因此，有必要对尿素合成塔泄漏事故分析及处理问题展开探讨，从而更好地开展尿素合成塔的日常维护管理工作。

1　尿素合成塔结构分析

从结构上来看，尿素合成塔是由上下封头、多个筒节、出料管和进料管构成，而筒节采取的则是多层包扎结构。在各个筒节中，耐腐蚀层衬里、不锈钢盲层和碳钢层板将按照由内向外的持续分布。由于尿素合成塔内含有大量的氨、二氧化碳、水和尿素介质，所以容易形成具有较强腐蚀性的甲胺溶液。该溶液的浓度越高，对设备的腐蚀也会越强。就目前来看，尿素合成塔遭受的腐蚀形式有封头针孔腐蚀、出液管线部件腐蚀、衬里焊缝腐蚀、封头冷凝腐蚀和环隙冲刷腐蚀等等［1］。而这些腐蚀问题的出现，都会导致尿素合成塔发生泄漏事故。

2　尿素合成塔泄漏事故分析

2.1泄漏事故描述

某公司在生产中使用了尿素合成塔装置，该装置的封头紧固螺栓为载丝，材质为SCM3，使用液压拉伸器紧固。而该合成塔及时在高温高压环境中的密封性能也良好，并且使用了具有耐腐蚀性能的齿形垫，投产的几年时间里一直保持良好运行状态。但在今年初，该合成塔上封头在北侧偏东位置形成扇形面侧漏，并且伴有轻微“刺刺”声。为避免设备出现大面积泄漏，并且确保人员安全，则需要装置的该次泄漏事故展开分析。

2.2事故原因分析

通过分析发现，该合成塔封头螺栓共有5组，每组有4个螺栓，在进行螺栓紧固的过程中，需要分5步完成螺栓的紧固作业。但由于每组螺栓的状况并不相同，使用液压拉伸器进行螺栓的统一紧固就会导致泄压后的螺母螺纹变形。在这种情况下，螺栓拉紧力受到了一定的影响，从而导致装置存在密封不严的安全隐患。其次，在设备运行的过程中，受到操作压力和操作温度等工作调经的影响，尿素合成塔的垫片容易出现塑性变形问题。而垫片产生形变，则会导致螺栓拉力和垫片比压下降。当垫片的变形量经过一段时间的积累后，则会导致垫片泄漏问题的发生。此外，分析合成塔泄漏事故原因时发现，泄漏也可能是由垫片或密封面本身的缺陷导致的。因为，如果在垫片或密封面存在缺陷的情况下，高压介质将随之泄漏［2］。但在一般的情况下，该类泄漏问题会在设备运行初期出现。但从设备运行时间上来看，设备在最初运行的几年时间里并未出现这类问题，所以可以排除垫片或密封面存在缺陷的假设。综合以上几点，考虑到设备泄漏点处在封头北侧偏东的位置，并且泄漏量并不大。同时，由于泄漏位置为扇形面，并且处在3个螺栓之间，因此可以认为泄漏事故是由螺栓预紧力不足导致。

3　尿素合成塔泄漏问题的处理

自设备运行以来，在使用压力拉伸器进行合成塔封头紧固时，紧固油压都为100MPa。但实际上，由于经过多年运行，设备螺栓的实际紧固油压已经提高到105MPa。为确保带压紧固安全，还要先进行螺栓能够承受的最大预紧力的计算，然后进行拉伸器油压的推断。具体来讲，就是使用p油压=S螺Kσe/ S拉的公式进行油压的计算。式中，p油压=指的是拉伸器油压，S螺为螺栓有效横截面积，σe为螺栓屈服强度，S拉为拉伸器油缸承压面积，K为安全系数［3］。通过计算可以发现，拉伸器油压不能够超过154.1MPa。而通过降低合成塔操作压力，则可以使螺栓的预紧力得到降低，继而使合成塔的安全裕度得到增加。所以，可以从漏点两边对称向漏点部位紧固，而油压则可以从105MPa开始增加。在这一过程中，需要按照每轮5MPa的数值进行油压的增加。而每次完成一轮紧固，还需要对合成塔的漏量进行观察。最终，当油压达到125MPa后，合成塔漏点最终得到了紧固。

4　结束语

总而言之，一旦遭遇尿素合成塔泄漏事故，维护管理人员还应该根据现场泄漏情况进行泄漏原因的判断。而在找到真正的泄漏原因后，维护管理人员则可以采取相应的措施进行漏点的处理。因此，相信本文对尿素合成塔泄漏事故分析

及处理问题展开的探讨，可以为相关工作的开展提供指导。

参考文献

［1］ 刘志勇.氨汽提法尿素合成塔泄漏的维护及处理［J］.化肥设计，2014，（01）：44-47.

［2］ 常亮.尿素合成塔封头泄漏原因分析及处理［J］.大氮肥，2014，（05）：310-311+318.

［3］ 王春茂，祝卫国，袁涛，等.尿素合成塔典型泄漏形式及其检验应对策略［J］.化工设备与管道，2011，（02）：63-64.

Abstract：In the process of urea production，urea synthetic tower is an important production equipment.Once in synthetic tower leakage problems，will lead to the safety of the urea production plant，efficient and stable operation.So，Leak after the accident，equipment maintenance personnel need to get the analysis of leakage causes，in order to seek the scientific measures for the handling of the accident.Based on this understanding，this article analyses of urea synthesis tower structure on the basis of the leakage of urea is a kind of the cause of the accident analysis and deal with the problem，so as to provide reference for the people who pay attention to the subject.

Key words：urea synthesis tower；leakage accident；deal with

Urea Synthetic Tower Leakage Accident Analysis and Processing

Chen Xiao-lin

中图分类号：TQ441.41

文献标志码：B

文章编号：1003–6490（2016）02–0001–02

收稿日期：2016–01–10

作者简介：陈晓林（1986—），男，黑龙江哈尔滨人，工程师，主要从事尿素工艺生产工作。