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ɼ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
需要逐渐成熟的技术发展过程。

1.2在役尿素合成塔故障与缺陷
任何工艺流程的尿素装置由于高温高压的运行条件，其化工物料具有极强烈的腐蚀特性，为了防止高压容器和管道的腐蚀损坏，除选择尿素级不锈钢或者价格昂贵的银（Ag）、钛（Ti）、锆（Zr）等贵金属材料制造尿素合成塔衬里和管路外，还普遍采用Co₂入釜时注入少量空气（或双氧水）使衬里表面生成钝化膜，以减轻（或延缓）尿素、甲铵融熔液对设备的腐蚀侵害。

一旦尿素合成塔衬里层发生穿透性缺陷，化工物料与碳钢承压筒体接触即发生快速腐蚀，造成严重的设备故障或者事故。

尿素生产业内同行都明白，对尿塔内表面耐蚀衬里的检测查漏、维护检修质量的好坏直接关系到设备的本质安全，根本不敢掉以轻心。

但是长时期（或者此前）忽视了检查尿塔碳钢承压筒体外表面和卷制层板的腐蚀侵害，认识误区的形成是因为尿塔碳钢承压筒体在正常情况下不与化工物料接触哪来的腐蚀？异常工况有检漏系统报警即时停车检查修理就不会出问题,所以大多数管理者只重视衬里内表面的检查而忽略承压筒体卷板材料缺陷的检查修理。

可是因为工业用水中的氯离子富集、包扎层板卷制时的残余应力、检漏系统故障、塔体外表面的防腐层与保温失效……等等因素都可能引起尿塔碳钢承压筒体应力腐蚀开裂，其破坏程度也是触目惊心的。

长期的生产实践证明尿素合成塔的设计、制造、使用、维护、检测检修等各个环节稍有不慎就会酿成大祸，轻者故障停车，重者灾难性事故，以下收集的国内部份在役尿塔缺陷状况足以反映它的危害。

塔壁穿孔、开放性裂纹及破坏的晶相组织
破损失效的塔壁及破坏的晶相组织
尿塔316L不锈钢衬里焊缝腐蚀
尿塔气液相交界部位以上衬里穿透性故障引起的承压筒体腐蚀裂纹和坑洞
尿塔气液相交界部位以上衬里穿透性故障引起的承压筒体腐蚀裂纹和坑洞
γ射线检测发现尿塔承压筒体内部环焊缝埋藏横向裂纹，气刨修磨后呈现的裂纹由筒体内表面向外总共跨越5层卷板，致使14层卷制板近30％失效。

尿塔承压筒体卷板剖面发现的裂纹
尿塔承压筒体卷板剖面发现的裂纹
尿塔承压筒体外侧周向裂纹尿塔承压筒体外侧纵向裂纹
尿塔承压筒体筒节环焊缝裂纹尿塔承压筒体环焊缝丁字型裂纹
尿塔承压筒体外侧明显的裂纹缺陷尿塔承压筒体多层卷板腐蚀破损
尿塔承压筒体外侧大面积破损
1.3尿素合成塔爆炸事故教训
1.3.1单层承压筒体结构尿素合成塔爆炸事故
缅甸某260t/d尿素装置1985年建成投产，荷兰斯塔米卡邦CO2汽提工艺，大部分设备为二手货系上世纪七十年代中期产品，尿素合成塔是西欧一家制造厂生产的设备，采纳了斯塔米卡邦公司后来的不少改进措施，例如增加CO2脱H2系统、0.4MPa吸收系统和水解系统等，加氧量0.8-1.0%。

运行近20年开停车约600次，工厂管理水平不太高。

该厂尿素合成塔Ø1300mm，厚度53mm的单层碳钢承压筒体内衬5mm的316L（尿素级）不锈钢板，碳钢封头厚39mm松衬5mm的316L（尿素级）不锈钢板，内设8块多孔塔板，总重49吨，设计压力15.8MPa(A)，设计温度183℃，水压力试验压力20.1MPa，环焊缝焊后未作热处理。

运行过程中不锈钢衬里有泄漏和修理的记载，工艺介质与碳钢筒体有接触腐蚀的历史。

2004年7月29日下午装置停运后重新开车，操作状况不太稳定，7月30日凌晨5时40分突然发生尿素合成塔爆破，下封头沿环焊缝断开并被撕裂成两半且飞出100多米远，重约45吨的整段筒体和上封头反方向飞出约300米砸落在厂外公路上，由于路面较硬仅砸入地下2米多，筒体膨胀变形为椭圆状。

尿塔爆破后下封头飞出约100米下封头撕裂的断口
飞出约300米的变形筒塔封头与塔体的环焊缝断口
尿塔上封头膨胀变形框架和电梯井被毁
框架18米楼面设备和管道被毁一、二段蒸发系统被毁
据该国保险公司调查结论为材料疲劳所致，理由是该塔运行近20年并且开停车频繁，53mm厚的单层碳钢承筒体环焊缝焊接技术要求未规定焊后热处理消除应力，因此可能存在残余应力腐蚀。

据该国的有关专家怀疑是入塔物料管产生强烈振动造成管口断裂，大量高温高压的化工物料外泄冲刷产生静电引起爆炸，爆炸使尿塔筒体底部深环焊缝断裂，瞬间形成的巨大爆破力将下封头和塔体断成两段，塔体上部飞出近百米，强大的冲击波还将尿素框架和电梯井推毁。

1.3.2单个筒节多层包扎深环焊缝焊接筒体结构的尿素合成塔爆炸事故
第一段残留在尿素合成塔的爆炸现场，残留塔体整体向南偏西倾斜约15度
第二段破墙而入打入南侧主厂房三层的爆口呈多处不规则断裂
一个房间内
第三段向北偏东方向飞过一排厂房后，上合成塔第三段环焊缝断口宏观状况
封头朝下、筒体朝上斜插入土中，落地点
距塔基约90米
2005年3月21日山东省平阴县的山东鲁西化工集团第三化肥厂Ø1400mm多层包扎筒体结构尿素合成塔发生爆炸事故，4人死亡，30多人受伤，直接经济损失上千万元。

3月21日中班接班后生产稳定，21时20分左右，尿素合成塔突然发生爆炸并起火，整个尿素车间主框架燃起大火，由十个筒节焊接而成的尿塔塔体断为三段，由上往下第十节在原地与基础连接，第九节向西南方向打入框架二楼楼梯方向，第一节至八节整体向东北方向飞出约86m落至造气车间将外管架上的部分蒸汽、软水、提氢等管道砸断，坠入地下七、八米深，爆炸产生的强烈冲击波使尿素车间主框架遭到严重破坏，并且振毁了生产厂区内的大部分门窗玻璃。

10年前（1995年10月7日）河北省迁安化肥厂Ø1400mm多层包扎筒体结构尿素合成塔曾经发生过此类爆炸，目前国内仍有上千套化肥装置使用这种结构的尿素合成塔。

国内相继两次尿素合成塔事故爆炸的原因众说纷芸：
一说“引起尿素合成塔爆炸的原因为塔体材料（包括焊缝）的应力腐蚀开裂，应力腐蚀开裂导致了塔体承载截面积严重下降，尤其是发生在爆炸筒节处环焊缝上侧的应力腐蚀开裂使得该处的承载截面积急剧下降，最终产生快速断裂，引起塔内介质迅速泄漏导致塔内介质爆沸和该筒节的爆炸。

”
二说“尿素合成塔爆炸最主要的原因可能是装置进料出了问题，入塔合成的化工原料二氧化碳与氨配比不当最容易产生危险，达到爆炸极限的混合气体通过尿素合成塔塔顶出料阀时，气体与阀门以及出料管壁之间高速摩擦产生静电火花，引起塔内气相空间的混合气体爆炸，然后向下扩散叠加，产生第二次化学爆炸。

”
三说“物理性质的爆炸往往选择在设备的薄弱部位，而能量巨大的化学性质爆炸产生的破裂部位并不取决于塔体哪个部位材料强度的差异。

也就是说不在于塔体什么地方薄弱，而是在能量最集中的部位炸开，即使这个部位采用再好的钢板也挡不住这类爆炸的破坏力。

”
……
2.尿素合成塔的安全生产技术
2.1设计与制造
目前国内大、中、小型尿素生产装置中的在役尿素合成塔，承压筒体结构主要为多层包扎式和单层厚壁式两种。

多层包扎式筒体衬里又有松衬结构和热套结构之分；单层厚壁式衬里一般采用热套结构。

封头衬里分松衬、爆炸贴紧、带极堆焊等结构。

国内制造尿素合成塔的主要制造厂为南化机和金重，占国内总量的95%，其中南化机又又80%左右份额，这两个厂均采用的是化四院（现五环化学工程公司）的工程标准，尿塔结构均为多层包扎式。

尿素合成塔的设计国内绝大部分采用化四院的技术，即凯洛格大陆工程公司（KC）和斯塔米卡邦公司（StamiCarbon）的技术。

衬里的检漏是纵缝检漏，环缝由于结构原因（堆焊结构）不能进行检漏；少部分尿素合成塔采用意大利Tecniment的技术，衬里环缝采用盖板结构，则衬里环缝可以进行检漏，纵缝不能进行检漏。

尿素合成塔衬里板的材料一般采用牌号为X2CrNiMo18-143mod或材料号1.4435mod（DIN17440
等），即316L改良型，焊接材料采用CrNiMo25-22-2型。

焊接材料耐腐蚀性能远远优于母材。

国内所用衬里材料绝大部分采用瑞典AVESTA和日本住友板材，近年来也部分使用了法国板和比利时板材。

2.2使用与维护
1995年7月和2005年3月，国内相继发生了2起严重的尿素装置合成塔爆炸事故，造成极为严重的伤亡悲剧和财物损失，因此引起各方面的高度重视。

针对2005年3月21日山东平阴鲁西化工厂尿素合成塔爆炸事故，国家质监总局于同年8月24日下发了《关于进一步加强尿素合成塔生产、使用检验工作的通知》即质监总局2005（689）号文件，为各企业在尿素合成塔的设计制造、运行维护和检验检测各环节的管理，以及事故防范措施的落实，起到了很大的促进作用。

同时在执行过程中也反映出一些具体的可操作性和技术性问题，大多数氮肥企业非常关心在执行质监总局2005（689）文件中遇到共性问題的解決,就保证尿素合成塔安全生产的相关技术和管理迫切需要进行交流。

由于在高温高压条件下尿素甲铵熔融液具有极强的腐蚀性，凡是加氧防腐蚀的尿素高压容器无论采用何种工艺流程，都存在着爆炸的可能。

自20世纪70年代中期以来国内水溶液全循环法工艺的化肥装置曾发生过30余起尾气爆炸；80年代初韩国CO2汽提法尿素装置也发生过高压洗涤器爆炸；1991年孟加拉一尿素汽提塔发生下封头爆炸；美国也有一套改良C法尿素工艺的合成塔发生爆破，筒节也飞出很远砸入地下5米多深；2004年缅甸某260t/d尿素装置突然发生合成塔爆炸。

而且，无论单层承压筒体结构还是多层包扎承压筒体结构的尿素合成塔都发生过爆炸案例，爆炸原因业内不少人士认为，很有可能由于尾气系统或死角部位形成的O2、H2等气体混合物高度浓缩而产生的化学爆炸（或者二次化学爆炸）。

⑴尿素合成塔结构特点的个人认识
单层结构尿塔的选择应考虑制造热处理能力、检测检验能力和生产成本；由于化工工艺的技术先进性目前尿素合成塔操作压力和温度已不是很高，属于多层包扎筒体结构强度允许范畴，完全没有必要选择高成本的单层筒体结构塔。

多层包扎筒体结构尿素合成塔在国内外应用较为广泛，也是比较成熟的制造工艺技术；虽然国内连续发生两起这种类型尿塔爆炸事故，而且事故原因还不能准确定论，但是产生爆炸的因素肯定是多方面的，应该科学地分析正确地对待；建议在尿塔筒体制造过程中加强对层板质量的无损探伤检验、消除层板表面损伤缺陷和卷制机械应力；建议筒体检漏孔制造工艺采用先堆焊后钻孔方法，即可避免不锈钢衬里泄漏后工艺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虽然有十多年的历史，广泛应用还有许多工作要做，制造和检测技术上可能还需要逐步成熟的过程。

制造时用氨渗透检验方法可能造成氨水中氯离子应力腐蚀问题可以采用通氨前后抽真空的方法来解决。

关于氦气检验方法是斯太米卡邦推荐的查漏方式之一，采用何种检验方法建议企业咨询设计商的意见。

而运行尿塔蒸汽检漏的方法确实该改为氮气检漏。

任何工艺流程的尿素装置都宜设置Co₂入塔前脱氢装置。

⑵尿素合成塔工艺操作条件的控制
防止尿素合成塔顶部气相空间可燃气体爆炸的基本原则：一是使合成气体混合物始终处于爆炸极限之外；二是消除一切足以导致爆炸的火源。

⒜为了减轻对不锈钢衬里腐蚀，传统工艺流程的尿素装置加氧量一般控制在0.5 %～0.8 %，只要能达到防腐蚀目的，开停车、短停或减负荷、保温、保压期间都应该将O2含量调节控制在正常范围之内。

例如氨汽提法工艺由于使用钛材汽提塔已将加氧量控制在0.2%-0.3%；UTI尿素装置的加氧由NH3管进入，同样加氧量也为0.2%-0.3%；目前推广的双氧水加氧防腐方法，其主要目的也是为了降O2；降低O2含量已成为避免爆炸的有效方法之一。

⒝尿塔合成气中可燃爆气主要是NH3和H2，将弱爆炸性组分NH3替代强爆炸性组分H2，适当增加NH3含量使混合气处于爆炸极限之外，这样NH3对系统的保护作用主要是爆炸范围缩小，使混合气处于非爆区域。

例如CO2汽提法尿素装置在韩国发生爆炸后，荷兰斯太米卡邦公司立即修改了高压洗涤塔的操作，应用了以NH3代H2的方法。

⒞ H2是爆炸气体中爆炸范围最大的气体组分，尿塔合成混合气中的H2主要来自于CO2原料气，预先将CO2原料气中的H2脱除，脱H2法防爆的方法使系统爆炸范围缩小，从而使合成气处于爆炸极限之外。

目前为数不少的尿素装置在CO2压缩机出口增设了以铂为催化剂的脱氢反应器。

⒟尿素合成塔工艺操作条件的控制还可以采取一系列措施：系统开车压力升高不宜过快；短期停车的保温保压时不应保压过高、保温过低、时间过长；
统冲洗防堵时，要关注液相浓度中的NH3量变化；设备防爆监控系统和温度、压力联锁要确保混合气中NH3的含量指标。

⒠设置防静电（放电回路）装置和避雷器等雷电防护措施；设备接地状况必须良好；化工物料在管道内的流速不宜过高以防摩擦产生静电。

⒡有些物质没有外来热源的作用下，也可由于自身所进行的化学物理过程而产生热量，在适当条件下逐渐积聚，温度上升达到自燃点时发生自热燃烧，当气相混合物成为爆炸性混合物时，即能引起爆炸。

那么来自原料液氨带的油、高压液氨泵的填料润滑油、二氧化碳压缩机（往复式）的气缸润滑油都可能随合成物料进入尿塔，油随化工物料浮在塔上部顶层，面对顶部高H2气相层，在尿素合成物料温度180～188℃、压力20MPa以及高O2分压条件下是极其危险的。

尿塔爆炸的火源很有可能是油的自燃而引起，如果有条件上述机泵可改为无油润滑，若没有条件改动宜在机泵出口加装除油器，控制指标范围内应尽量少地带入润滑油。

原料液氨进入系统含油量控制指标小于10mg/kg。

2.3检测检验
坚定地贯彻执行《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验规则》和国家质检总局发的国质检特函[2005]689号《关于进一步加强尿素合成塔生产使用检验工作的通知》，全面有效地开展尿素合成塔的检测检验工作，事故才能防微杜溅。

⑴尿塔检测检验前的资料审查
审查设计单位资格，设计、安装、使用说明书，设计图样，强度计算书等；运行周期内的年度检查报告和修理报告（含检验、检测、修理记录、有关事故的记录资料、检漏介质成份分析报告、
入塔介质中氧含量、CO2气体中H2S含量、出口物料中镍含量测定报告等）；历次全面检验报告；运行记录、开停车记录、操作条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等。

⑵宏观检查
⒜主要检查外观、结构以及几何尺寸等是否满足容器安全使用的要求；检查尿素合成塔的实际结构与设计资料是否一致（包括封头型式、开孔补强、焊缝布置、支座型式等）；衬里的检查包括颜色、焊缝加强高、咬边、凹陷、焊瘤等，注意起、收弧部位；外观检查容器本体的裂纹、过热、变形、泄漏等（肉眼或者5～10倍放大镜检查裂纹），内外表面的腐蚀和机械损伤；对于内部无法目视检查的部位应当采用内窥镜或者其他方法进行检查。

⒝重要检查部位：上封头出料管（尿液出口管）、下封头物料管（氨进口管、CO2进口管和甲铵液进口管）管口内侧是否有明显腐蚀和裂纹；对外层板检验发现裂纹的，应当剥开已发现裂纹的层板，继续检查下一层板；塔盘的腐蚀情况；
对检漏孔结构有怀疑时，拆除检漏孔外防护板，利用视频内窥镜检查尿素合成塔蒸汽检漏孔结构与图纸是否一致，检查检漏孔是否存在裂纹，调查检漏孔在使用过程中是否通畅。

衬里板表面质颜色应为银白色或银灰色，尤其要注意有打磨痕迹的部位（制造过程中可能发生的电弧擦伤或铁素体污染或其它原因造成的衬里损伤）腐蚀情况；衬里是否有穿透性腐蚀、裂纹、凹陷；对检漏孔PH 值出现偏高的情况应部分或者全部拆除不锈钢衬里，查明盲板和层板层的腐蚀状况。

衬里板焊缝颜色应为银灰色，注意顶部封头和人孔连接部位的堆焊层颜色的变化，如果焊缝呈黑色或褐色说明焊材有问题（或者堆焊层厚度不够），而此部位铁素体含量可能超标；注意纵焊缝和环焊缝起弧、收弧部位是否产生缺陷，塔板托架角焊缝由于焊接位置的特殊焊后不易清理和打磨，收弧部位极易出现裂纹和缩孔；带极堆焊的收弧部位和带极与手工堆焊连接部位；检查上下封头堆焊层的龟裂、剥离和脱落情况。

⑶微观检查
⒜壁厚测定：厚度测定点的位置，一般还应当选择在液位经常波动的部位；
易受腐蚀、冲蚀的部位；制造成型时壁厚减薄部位和使用中易产生变形及磨损的部位；表面缺陷检查时，发现的可疑部位；如果遇母材存在夹层缺陷，应当增加测定点或者用超声检测，查明夹层分布情况以及与母材表面的倾斜度，同时作图记录；顶部、底部封头衬里板、筒体衬里板（逐个筒节的热影响区部位）、堆焊层（带极堆焊和手工堆焊），重点检查顶部封头和人孔连接部位的堆焊层及顶底部封头与筒体连接环缝（均为手工堆焊）。

测量点内外筒体每块板不少于6点，封头不少于8点，与筒体连接的接管不少于4点。

⒝磁记忆检测：尿素合成塔层板材料为低合金高强度碳钢制造，在运行时受介质压力的作用，材料内部磁畴的取向会发生变化，并在地磁环境中表现为应力集中部位的局部磁场异常，形成“漏磁场”，并在工作载荷消除后仍然保留且与最大作用应力有关，这就是磁记忆检测技术的物理基础。

利用磁记忆检测技术对筒体的环焊缝和所角焊缝的外表面进行快速扫查,对诊断出的高应力部位作为常规无损探伤检验的重点,以确保重要部位不漏检。

尿素合成塔的人孔主螺栓也是在高温高应力状态下运行，螺栓断裂前虽然磁粉、渗透等方法检不出缺陷，但是已经存在了很大的应力集中或者微观裂纹；磁记忆方法可以检测出螺栓最大应力集
中部位，对应力集中比较严重的紧固螺栓及时采取处理措施，可以预防脆性断裂等灾难性事故的发生；要对深环焊缝、所有物料进出口管及人孔主螺栓进行100％金属磁记忆检测。

⒞无损检测：
磁粉检测检查尿素合成塔外层板表面和近表面及高压螺栓是否存在裂纹等危险性缺陷；拆除全部保温层，进行全部外层板焊缝的100％磁粉检测；高压主螺栓100％磁粉检测；接管焊缝、裙座安装焊缝、吊耳焊缝、外层板各种补强贴板角焊焊缝100％磁粉检测；合成塔检漏部位外层板处、原始缺陷及以前检修部位或其他检测方法发现的可疑部位100％磁粉检测。

渗透检测主要检查衬里焊缝的裂纹、缝隙和气孔，托架角焊缝、物料管进出口裂纹等缺陷以及耐压试验后衬里表面是否有开口状缺陷等；检测部位通常有内筒对接焊缝、托架与筒体连接角焊缝、进出物料口接管角焊缝、法兰密封槽堆焊层内表面各种补强贴板及检漏孔和温度计伸入口内壁角焊缝等100％PT；合成塔内表面上下封头堆焊层及以前检修或有可疑情况的部位；耐压试验后对内筒和衬里焊缝表面进行100％渗透检测。

其它检测：硬度测定是根据容器的探伤、温度、压力和介质等具体情况，选择有代表性的部位进行。

这些部位应当包括无损检测发现裂纹的部位、容器中工况最恶劣的部位和认为有必要测定的部位。

铁素体含量测定主要是抽查衬里焊接材料是否错混，对颜色不正常、补焊、存在缺陷或严重腐蚀部件进行铁素体含量测定；对内筒环焊缝进行铁素体含量抽测，每条焊缝抽测三处。

铁素体含量应与焊接材料所测相当，工程标准规定Fe≤0.6％，如果工艺评定Fe为0.2%，而产品所测铁素体含量为0.6%说明焊缝有腐蚀。

安全附件检验必须符合《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验规则》及相关规定；属于下情况之一的不得使用：无产品合格证和铭牌的、性能不符合要求的、逾期不检查不校验的和爆破片已超过使用期限的。

金相检查是对堆焊层发现颜色异常或铁素体测定其含量异常的部位进行现场复膜金相检查，重点检查奥氏体、铁素体相和可能出现的δ相或连续网状碳化物；对焊条的起、收弧部位出现色泽异常时，应进行金相检查；对检验过程中发现的气孔、裂纹、刀状腐蚀等缺陷部位进行金相检查。

水压试验及声发射检测。

尿素合成塔水压试验的目的是验证其强度是否满足设计的要求，以及在非正常操作条件下短时超压尿素合成塔安全度，一般在水压试验的同时进行塔体的整体声发射监测；因而耐压试验包括两次升压过程，第一次升压首先将压力升至最高工作压力，确认无泄漏后继续升压至试验压力，保压30分钟，然后降至工作压力的80％，保压足够时间进行检查，第二次升压的压力为试验压力的97％，保压30分钟；耐压试验要控制水中氯离子含量不超过25mg/L,耐压试验的压力为27MPa，耐压试验时水的温度不得低于15摄氏度，耐压试验后对内筒和衬里焊缝表面进行100％渗透检测。

声发射检测的目的是对尿素合成塔纵焊缝和环焊缝以及各层板内部活性缺陷进行整体严重性级别判定；对声发射检测中要求复验的声发射源应采用γ射线探伤或超声探伤（超声相控阵）的方法进行复验，并按各自的标准进行等级划分和评价。

⒟安全状况等级评定，根据检验检测结果，按照《压力容器定期检验规则》及其它法规、标准的要求进行综合分析和评价，确定该台容器的安全状况等级、操作条件和下一次检验日期。