尿素装置及尿素合成塔的安全生产

尿素装置及尿素合成塔的安全生产

×××股份有限公司

据不完全统计，在尿素运行装置中仅尿素合成塔爆炸事故在世界范围內至今已发生四起：美国路易斯安南州Aradian公司尿素合成塔、1995“10.7”河北迁安化肥厂Ø1.4米多层承压筒体尿素合成塔、2004“7.30”緬甸Ø1.3米单层承压筒体尿素合成塔、2005“3.21”山東平阴化肥厂Ø1.4米多层承压筒体尿素合成塔。由于尿素生产工艺的未知因素对尿塔設計、制造、使用、維护、捡修过程中产生的问题目前还不能完全解决，特别是通过调查发现国内为数不少的氮肥企业对设备本质安全的重视程度比较肤浅，在安全生产的先进技术装备、资金投入和科学管理等方面离防患于未然还相差甚远，所以解决企业管理者认识上的误区

加强尿素合成塔的安全生产管理很有必要。

1.浅谈在役尿素合成塔故障、缺陷与事故

1.1在役尿素合成塔结构特点

目前在役的尿素合成塔承压筒体结构可分为单层和多层板包扎卷制两种型式，都是内衬不锈钢（或钛材）衬里。单层承压筒体结构因各种因素相对较少；而多层承压筒体结构又分为以下几种型式：

⑴ 单个筒节多层包扎再焊接成筒体的深环焊缝结构，内衬8～11mm不锈钢衬里。国内在用尿素合成塔大部份都是这种型式，例如七十年代国家引进的美荷型化肥装置Ø2800mm尿塔也就是这类结构，此后国产化尿塔制造大都属此例。

⑵ 多层热套筒体结构。三层40mm厚的筒体热套加工，内衬不锈钢衬里，目前国内约3台均为进口设备。

⑶ 碳钢内筒导衬包扎结构。12mm厚衬筒包扎焊接6层卷板，借助焊接热收缩力加强包扎强度，例如日本型大化肥装置的尿塔属于这类结构。

⑷ 整体多层夹紧式包扎结构。不锈钢内衬筒与两端封头连接成型后再夹紧卷板多层包扎，筒体不存在深环焊缝；目前这种结构的Ø2100mm尿塔是从德国AEX公司购买的二手设备；最大的Ø2500mm尿塔目前还在制造过程中。

从尿素合成塔结构特点分析：

单层承压筒体结构的尿塔要考虑制造热处理能力、检测检验能力和较高的制造成本；随着化工工艺技术的发展，目前尿素合成塔操作压力和温度已经不是在很高的范围，降低到了多层包扎筒体结构强度的允许范畴，所以选择高成本的单层筒体结构塔就比较少。

多层包扎筒体结构尿素合成塔在国内外应用较为广泛，也有比较成熟的制造工艺和技术。例如在尿塔筒体制造过程中对层板质量的 射线无损探伤检验、消除层板表面损伤缺陷和卷制机械应力工序、筒体检漏孔采用先堆焊后钻孔等加工工艺，逐步解决不锈钢衬里泄漏后生产介质进入多层卷板之间的腐蚀应力问题。

整体多层夹紧式包扎结构尿塔的使用有十多年的历史，要广泛应用可能有许多工作要做，还