加氢反应器火烧事故分析及处理

2017-05-22李明镐

中国设备工程 2017年9期

关键词：金相劣化火烧

李明镐

（大连市锅炉压力容器检验研究院，辽宁大连 116013）

加氢反应器火烧事故分析及处理

李明镐

（大连市锅炉压力容器检验研究院，辽宁大连 116013）

某化学公司在加氢反应器试运行时发生火灾，使容器局部金属外壁受到火烧加热，经过资料审查、硬度测定和金相分析等相关检验，发现材质出现劣化，设备停止运行进行更换修理。

加氢反应器；火烧；分析

1 概述

某化学有限公司一台加氢反应器设计压力为4.4MPa，设计温度为380℃，主体材质为15CrMo。该容器试运行时，由于相邻容器泄漏出可燃气体致发生火灾，大火将该容器一侧保温材料烧损后，直接加热金属壁。大连市锅炉压力容器检验研究院受该公司委托，经过资料审查、硬度测定和金相分析等相关检验，发现该加氢反应器受火烧金属外壁材质出现劣化。

2 材质分析

在该容器上选择4点进行分析，2点在过热区，1点在过热焊缝区，1点在正常区域，如图1所示。

图1 容器外观及取样位置

过热区母材1#位置硬度HB221，金相组织如图2所示，可以看到晶粒严重长大，尺寸可达500μm以上。铁素体沿晶界析出，部分区域有魏氏组织形态。

过热区母材2#位置硬度HB204，金相组织如图3所示，晶粒仍然较大，但相对于过热区1#，晶粒尺寸有所减小，为150μm左右，说明这一区域过热温度较过热区1#小。

图2 过热区1#组织(200倍)

图3 过热区2#组织(200倍)

正常区母材3#位置硬度HB183，金相组织如图4所示，晶粒尺寸约为20μm左右，远较过热区小。

过热区焊缝4#位置硬度HB197，金相组织如图5所示，晶粒严重长大。

图4 正常区3#组织(500倍)

3 结语

根据检验结果，说明火灾时容器外壁经历了很高的温度。由于火焰温度高，使得容器的金属壁严重过热，造成在高温时奥氏体晶粒严重长大，铁素体沿晶界析出，硬度提高，这些将对材料性能，特别是塑性及韧性造成严重影响。过热部位的金相组织发生变化，不能达到15CrMo规定的性能，材质出现劣化，不能保证压力容器的安全性能，故该设备应立即停止运行，进行更换修理。