尿素装置及尿素合成塔的安全生产
3种尿素合成塔塔盘应用总结
图 ２ Ｈ —Ｉ 旋 流 式 塔 盘 示 意 Ｃ Ｉ型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过上述比较分析 ， 淘汰部分开孔率 高的塔 盘， 并将 原更 换 下 来 的 驼 峰气 室 型泡 罩 塔 盘 与 旋
流 式塔 盘共 同使 用 ， 新排 列 ， 重 降低 开 孔 面 积 ， 提 高 气液 接触 强度 和混 合 效 果 ， 以减 少 返 混 和 提 高
处 理耐磨 、 火和保 温材 料存 在 的缺陷 。 耐
（ 收稿 日期 ２ １ －３１ ， 完 ） ０ １ —６ 续 ０
度改为 ４０ｍ 省煤器防磨梁增打浇注料 ； ５ ｍ； 对燃 烧室 、 水冷套等处安装 时出现 的变形 由浇注料厚 度 增减 来弥 补 。
６ ２ 使 用 经验 ．
在耐磨耐火材料的选择方面 ， 应选择那些有
塔壁
——、
图 １ 驼 峰气 室 型 泡 罩 塔 盘 示 意
Ｃ 转化 率低 的根 本原 因在 于塔 盘上 开孔 率 Ｏ （ 即物料 孔 ） 大 。将 尿 素 合 成 塔 所 使 用 的驼 峰 偏 气 室 型泡 罩 塔盘更 换 为 Ｈ —Ｉ Ｃ Ｉ型旋 流 式塔 盘 的 目 资质 、 实 力 、 施 工经 验 的企业 ， 量 选 用施 工 有 有 尽 企业 的耐磨 、 耐火 材 料 ， 好 用料 检 验 关 ， 把 坚决 不 用不 合格 的材 料 ； 材料 施工 中应 加强 管理 ， 在 严格
的： 该塔盘 的泡罩 （ 气帽 ） 顶部装有旋转翅片 （ 旋 片） 通过旋片的气体旋转到一定 的速度 ， ， 变成 圆 周运动 ， 使气液既有轴向混合 ， 又有径 向混合 ， 提 高混 合效 果 。但 此塔 盘上 的开孔 面积 是原 驼 峰气 室型泡罩塔盘开孔面积的 １５ 倍 ， ．２ 大多气体随物
尿素设备装置、原料
3.2 生产工艺过程危险性分析（1）火灾爆炸危险从原料煤制取半水煤气、脱硫、变换、变脱、脱碳、铜洗直至氨合成与尿素合成，整个生产系统存在的可燃气体有H2、CO、H2S、CH4、NH3等，局部泄漏或设备破裂可燃气体与空气混合，遇到相应火源则可发生爆炸火灾。
（2）物理爆炸及其可能引发的二次化学爆炸危险氨和尿素的合成压力分别为31.4MPa和19.7MPa，两个合成系统内均有大量的压力容器和承压设备、管道，有的设备自身存在两个不同的压力，存在极大的压差，如换热器的壳程与管程压差达到30MPa，设备缺陷、使用中腐蚀、操作违章、运行中超压以及高压串低压等各种原因均可引起物理爆炸，内部可燃物急剧膨胀冲出，具有引发二次化学爆炸火灾的危险性。
（3）急性中毒和窒息危险大量泄漏或容器破裂事故状态下，NH3、CO、H2S等达到或超过急性中毒浓度时，可导致急性中毒或中毒死亡。
过量CO2和N2等等气体可造成缺氧甚至窒息致死。
（4）存在机械伤害、触电、高处坠落、物体打击、起重伤害等危险。
厂内有多种机械和电气设备，存在机械伤害、触电危险；有多个高架塔、器、操作台及高架管道等，登高作业时不慎，可发生高处坠落；特别是再化工检修作业中，上述危险性增加，并且还可能发生物体打击、起重伤害等。
（5）灼烫酸碱等腐蚀性强的物质溅身，能造成化学灼伤；合成尿素中间产物氨基甲酸氨和尿素溶液处于高温状态，与人体接触会导致烫伤；液氨可引起冻伤。
（6）毒物危害NH3、CO、H2S等有毒物质，因设备及系统不严密，跑冒滴漏散于大气，若其浓度长期超标，对人体会产生慢性毒性影响。
（7）工业粉尘危害锅炉房和造气备煤系统，产生大量煤尘，对工人健康有害，尿素成品包装会有尿素粉尘产生，对人的眼睛和肺部有刺激。
（8）噪声危害空气鼓风机、罗茨鼓风机、压缩机、循环机、空压机、机泵等会产生较高强度噪声，长期接触可影响人体健康。
（9）锅炉房、造气炉、氮氢压缩机房等再夏季可存在高温危害。
尿素生产中危险因素分析及其防范
相差 １ ０ ０ ０ 倍以上。因Ｊ 比， 钝化操作是关键性操作。如开车操作中， 钝化 １ ． １ 尿素合成塔 时间不足， 投料后， 由于腐蚀速度决， 成品尿素中含镍量赶高。往往被迫 合成塔是尿素装置中体积、 重量最大的设备， 也是装置的“ 心脏” 设 再次停车 ， 重新钝化操作， 反而会造成更大的损失 ， 尿素装置投产初期 ， 备。壳体用普通低合金钢制成 ， 承受塔 内的高压 ； 内衬采用 ３ １ ６ Ｌ不锈 由于开停车频繁 ， 不少装置曾发生过类似情况。 钢， 可耐尿素一甲铵液的腐蚀。塔内设有多层筛板。 防范措施： 按操作规程进行钝化 、 升温 、 升压操作。 操作中要控制温 在 生产 过程 中 ， 塔 内尿素 和 甲铵 混合 溶液 ， 对 设备 有强 腐蚀 作用 ， 度、 压力 、 氧气含量以及钝化时间， 并达到指标值。 操作中还要控制升温 、 在高温、 高压下腐蚀尤为严重。如操作不当， 发生超温、 超压、 钝化膜破 升压速率， 并防止合成塔上下温差过大。升温钝化中， 还要注意排液 ， 合 坏， 腐蚀会加剧而造成设备损坏。严重时， 甚至发生设备爆炸事故 ， 造成 成开车包括高压系统投二氧化碳、 投氨 ； 合成塔建立液位 、 高、 低压系统 灾难性 的后果 。 建立循环等。 开车操作中程序多、 时间短。 如操作不当易发生超温、 超压 、 ｌ Ｉ ２高压泵区 爆炸 、 “ 倒流 ” 等事 故。 高压泵区位于框架的一楼 ，主要由三台高压氨泵和三台高压甲铵 ３ ． ４循 环系统超压 泵组成 。生产 中 ， 二 开一备 。 系统出料时， 过量的甲铵进人循环系统 ， 会造成循环系统超压。大 高压氨泵压缩介质为液氨 ， 高压甲铵泵压缩介质为甲铵溶液， 一般 量高 压气窜人 循环 系统 ， 也会造成 系统超 压 ， 严重 时甚 至造成 系统超 压
尿素合成塔防爆炸技术改造及安全管理
现结合四川美丰采取 的措施 ， 介绍尿素合成 塔防爆炸的技术改造及安全使用管理。
１ 技术改造措施
１１ 检 漏系统改 造 ．
目 ， 前 国内在用尿素合成塔的检漏载气基本 都是低压蒸汽， 检查是否有泄漏都是采集 冷凝水
样进 行含 氨 量 的人 工 分 析 判 断 。根 据 “ 告 ” 报 分
（ ）完善 检漏 系统 的配 管 。将 尿素合 成塔设 ３ 计 的所 有检 漏 管 均 接 人 检漏 系统 ， 于监 控 。 目 便 前， 大多数 企业 为 了检修 方便 ， 素合 成塔人 孑及 尿 Ｌ 大盖 上 的检 漏管 均未 接 人 检 漏 系统 ， 不 利于 尿 极 素合成 塔 的安全 监测 。
图 ｌ 改造 前 尿 素合 成 塔 出 口 管线 示 意 图
（ ）严 格控 制操 作 温 度 和压 力 ， 保加 氧 量 １ 确 在 ０ ５ （ 积分 数 ） 右 ， 将 Ｃ 纯 度控 制 在 ．％ 体 左 并 Ｏ ９ ．％ （ 积 分 数 ） ８５ 体 以上 。对 氧 含 量 和 Ｃ 纯 度 Ｏ
Ｐ 调节 阀 ４
ＰＮ ２ ＤＮ４ ３ ０
图 ２ 改造后尿素合成塔 出口管线示意图
２ 安全使用管理
２ １ 日常操作 及维 护管理 ． 要确保 尿素合 成 塔 的 安全 ， 须 严 格按 规 程 必 进行 操作 及维 护 。公 司多年来 严格控 制和考核 各 项 工艺指标 ， 证 了尿素合 成塔 的安全 运行 。 保
分公 司一分厂 ｌ ０ ｍ尿素合成塔） ０ｍ ４ 。在生产
维普资讯
８
小氮肥
第３ ５誉 第 ３ 期 ２ ７年 ３ ｆ ． ￣ 月
中， 尿素合成塔出 口管 阀组振动较 大并引起塔体 振动， 存在严重的潜在安全隐患 ， 反复加 固效果不 明显。且该段管线及管件腐蚀也较为严重 ， 使用 寿命短， 尤其是 Ｐ ４调节阀的进 口大小头在使用中 严重减薄（ １ 图 所示 ） 。
尿素合成塔的安全使用探讨
力 ｌ ． ａ ５５ＭＰ 。尿塔 简 体 采 用 多层 包 扎 结 构 ，由 内向外 分别 为 ７ｍｒ ｎ的耐蚀 层 衬 里 、６ｍｒ ｎ的不 锈钢 盲层 和 １ ２ｍｍ×８ｍｒ ｎ的碳钢 层 板 。筒 体 衬 里采用 进 口的 ３ ６ ＿ Ｄ 板 材 ；上 下 封 头衬 里 １ ＬＭ０ 由 ０ Ｃ２ Ｎｉ Ｍ０ 料 堆 焊 而 成 ，设 计 厚 度 为 ０ ｒ５ ２ ２ ２材 ９ ５ｍｍ；塔 盘 与 塔 内衬 里 材 料 相 同 ，设 计 厚 度
５ ０ｍｍ，每层 塔 盘 开有 （８ｍｒ ． ！ ｎ的小 孔 ５ ０个 ， ） ０ 塔 内共 有 ｌ ２层塔 盘 。
我公 司尿 素装 置 是 ２ ０世 纪 国 内从 意 大 利 引 进 的第 ｌ 氨汽提 尿素 生产装 置 ，设 计 生产能 力 套
为 １７ ０ｔｄ １９ ６ ／ ， ９ ０年 ５月 投 产 。截 至 ２ ０ ０ ６年 底 ，尿 素合 成塔 累计 服役 ５１０ ４ （４ ０ ） ４ ．７ｄ １ ．８ａ ， 装置 累计 开停 车 ４ ０次 ，累计封 塔 ３ ８次 ，累计 ０ ３ 封塔 时间 为 ２ １４ 。 ５ ．７ｄ
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｙ Ｕｓ ｆ Ｕｒ ａ Ｃｏ ｖ ｒ ｅ ｓ ｕ ｓｏ ｎ Ｓ ｆ ｔ ｅ ｏ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ
ＨＥ — ｉ ｇ Ｚｉｙ ｎ
（ ｅａ ｈｎｙ ａ ２ｕ ｒｕ ｏ ，Ｌｄ，Ｐ ｙ ｎ ５ ０ ４ ｈｎ ） Ｈ ｎ ｎＺ ｏｇ ｕ ｎＩ ｈ ａＧ ｏｐＣ ． ｔ ￣ ｕａ ｇ ４ ７０ ，Ｃ ｉａ Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｕ ｒｎ ｔ ｔｓ ｏ ｒａ ｃ ｎ ｅｔｒ ｉ ｒａ ｐａ ｔｗｉ ｍｍｏ ｉ ｔｉｐｎ ｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｃ ｒｅ ｔ ｓａｕ ｆｕ ｅ ｏ ｖ ｒｅ ｎ ｕ ｅ ｌｎ ｔ ａ ｈ ｎａ ｓｒｐ ｉｇ
尿素合成塔的危险和可操作性研究
尿素合成塔的危险和可操作性研究王力强(中石油宁夏石化公司,宁夏银川,750026) 摘要 针对尿素合成塔生产过程存在超温、超压、爆炸、毒害等危险性,以合成塔及出口至高压洗涤器、高压喷射器、汽提塔之间管线为分析节点,对工艺参数可能发生的各种偏差进行了危险和可操作性研究,找出了偏差发生的原因及可能导致的后果,提出了相应的控制措施。
关键词 危险和可操作性研究 尿素合成塔 爆炸 毒害收稿日期:2006209215;收到修改稿日期:2007203226。
作者简介:王力强,男,33岁,工程师,1996年毕业于华东理工大学有机化工专业,现在中石油宁夏石化公司尿素一部从事尿素工艺、安全技术工作。
联系电话:0951********。
1 概况HSE (健康安全和环境)管理体系是当前国际石化行业普遍采用的现代化管理方法,是提高企业健康安全环境管理水平,降低企业风险的先进管理方法。
风险评价在HSE 管理体系中起着十分重要的作用,危害辨识和风险评价的结果将直接应用在HSE 目标和表现准则的制定上,为确保目标的实现,进而制定并实施风险削减措施;针对重大风险,预先制定应急预案,在紧急情况下按应急预案做出响应。
风险评价是整个HSE 管理体系的核心,通过运用风险评价这一现代安全管理的重要手段,建立一种科学的思维方式,运用系统的方法,及时、全面、准确的识别各种危险因素,评价潜在的风险并采取最佳方案,从而降低风险。
中石油宁夏石化公司一化肥装置是我国在20世纪70年代引进的3套渣油制氨生产尿素的大型化肥装置之一,设计能力年产合成氨300kt ,尿素520kt 。
尿素系统采用二氧化碳汽提法,尿素合成塔为直立圆筒形的高压容器,反应器总高36118mm ,直筒部分31600mm ,筒体内径2800mm ,筒壁厚度108mm ,内衬4mm ,最里面是10mm 衬里,材料是尿素级316L 不锈钢。
上下球形封头R =1400mm ,材料为19Mn5整体成形。
某化肥厂尿素生产装置安全现状评价课程设计报告书
某化肥⼚尿素⽣产装置安全现状评价课程设计报告书某化肥⼚尿素⽣产装置安全现状评价1. 概述1.1安全现状评价⽬的“安全第⼀，预防为主，综合治理”是我们国家的安全⽣产⽅针。
安全现状评价是体现这⼀⽅针的具体⼿段之⼀，是保证建设项⽬投产后安全运⾏的⼀项基础⼯作，即从设计上实现建设项⽬的本质安全化。
通过安全现状评价，可找出建设项⽬⽣产过程中固有或潜在的危险、有害因素，以及可能产⽣的危险、危害后果及其触发条件，尽可能采取措施来消除、减弱危险和有害因素，使之符合国家相关法律法规、技术标准的要求。
1）针对该建设项⽬，运⽤科学的评价⽅法，依据国家法律、法规及标准、规，分析预测该建设项⽬存在的危险、有害因素。
2）提出控制各种危险、有害因素的对策及技术措施，以便于在设计与建设阶段将各类危险有害程度控制在全社会所能够接受的⽔平上，努⼒使该建设项⽬正式投⼊⽣产后达到本质安全化。
3）为建设项⽬安全设施设计提供依据。
4）为安全⽣产监督管理部门对建设项⽬安全设施可⾏性研究审查提供依据。
1.2安全现状评价主要依据1.2.1 国家相关法律和⽂件1、《中华⼈民全⽣产法》 2002年11⽉1⽇2、《危险化学品安全管理条例》 2002年3⽉15⽇3、《中华⼈民国消防法》 1998年9⽉1⽇4、《中华⼈民国职业病防治法》 2002年5⽉1⽇5、《中华⼈民国劳动法》 1995年1⽉1⽇6、《省安全⽣产监督管理规定》省⼈民政府（2002）第141号令7、《特种设备安全监察条例》中华⼈民国国务院第373号令8、《压⼒容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154号9、《爆炸危险场所安全规定》原劳动部劳部发[1995]56号10、《国务院关于进⼀步加强安全⽣产⼯作的决定》国务院⽂件国发[2004]2号⽂11、《安全⽣产许可证条例》国务院令第397号1.2.2标准、规、规程1、《⼯业企业总平⾯设计规》（GB 50187-93）2、《⽯油化⼯企业设计防⽕规》（GB 50160-92，1999年版）3、《⽣产过程安全卫⽣要求总则》（GB 12801-91）4、《⽣产设备安全卫⽣设计总则》（GB 5083-99）5、《化⼯企业安全卫⽣设计规定》（HG20571-95）6、《爆炸和⽕灾危险环境电⼒装置设计规》（GB 50058-92）7、《防⽌静电事故通⽤导则》（GB 12158-90）10、《建筑设计防⽕规》（GBJ16-87，2001年修订版）11、《电⽓设备安全设计导则》（GB 50057-94）12、《建筑抗震设计规》 (GB 50011-2001)13、《⼯作场所有害因素职业接触限值》 (GB Z2-2002)14、《有毒作业分级》（GB 12331-90）15、《⼯业企业设计卫⽣标准》 (GB Z1-2002)16、《职业性接触毒物危害程度分级》（GB 5044-85）17、《起重机械危险部位与标志》（GB 15052-94）18、《⼯业企业噪声控制设计标准》（GBJ87-85）19、《安全标志》（GB 2894-96）20、《安全⾊》 (GB 2893-2001)21、《钢制压⼒容器》 (GB 150-1998)22、《化⼯企业静电接地设计规程》 (HG/T20675-90)23、《⼯业管路的基本识别⾊和识别符号》 (GB 7231—87)24、《⼯业企业照明设计标准》（GB 50034-92）25、《压⼒容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》(HG 20660-2000)26、《固定式钢直梯安全技术条件》（GB 4053.1-1993）《固定式钢斜梯安全技术条件》（GB 4053.2-1993）《固定式⼯业防护栏杆安全技术条件》（GB 4053.3-1993）《固定式⼯业钢平台》（GB 4053.4-1993）27、《建筑物防雷设计规》（GB 50057-94，2000年版）28、《重⼤危险源辨识》（GB 18218-2000）29、《⽯油化⼯企业可燃⽓体检测报警设计规》 SH 3063-94）30、《含密封源仪表的卫⽣防护标准》（GBZ125-2002）31、《密封放射源分级》（GB 4075－83）32、《密封放射源⼀般规定》（GB 4076－83）33、《辐射防护规定》（GB 8703-88）34、《安装在设备上的同位素仪表的辐射安全性能要求》（GB 14052-1993）35、其它有关标准规1.2.3 企业提供的技术⽂件、资料1、某化肥⼚在役⽣产装置安全现状评价报告合同书；2、同类企业事故案例；3、某化肥⼚安全、⽣产、管理有关资料；本次评价主要针对某化肥⽣产股份第⼀某化肥⼚合成氨、尿素⽣产装置以及热电联供装置进⾏在役⽣产装置安全现状评价。
尿素装置简介和重点部位及设备
尿素装置简介和重点部位及设备一、装置简介(一)装置发展及类型在合成氨工艺技术实现工业化后，1922年，世界上第一座以C02和NH3为原料，生产尿素的工业装置建成。
在尿素生产工艺发展初期，由于用C02和NH3合成尿素，转化率不高，而腐蚀又严重。
因此，尿素生产工艺技术的研究一直致力于如何提升转化率；如何回收未转化的C02、NH3；以及采纳何种防腐蚀材料和防腐技术。
当尿素生产技术停留在不循环法(未转化的C02、NH3回收制造其他氮肥)、半循环法(未转化的C02、NH3部分回收进入尿素合成系统)时发展比较缓慢。
1953年，荷兰斯太米卡本公司发现了往尿素合成塔加氧，氧化钝化防腐蚀技术。
进入20世纪50年代，世界上水溶液全循环法尿素生产技术实现了工业化。
从此，尿素生产技术得到了快速发展。
进人60年代，在全循环法工艺技术不断改善提升的同时，氨汽提法、二氧化碳汽提法尿素生产装置也相继投产，使得尿素生产工艺技术得到了进一步提升。
我国于1958年，建成了采纳高效半循环法生产尿素的第一个试验装置。
并于1965年，建成了两套工业生产装置。
1966年，我国采纳溶液全循环法生产尿素的工艺技术研究成功，随后相继建成了水溶液全循环法尿素生产装置。
为了满足农业对化肥的需要。
70年代，我国引进了13套大型尿素生产装置。
其中，11套采纳荷兰斯太米卡本公司的二氧化碳汽提法尿素生产技术(生产能力1620t／d的有8套装置，生产能力1740t／d的有3套装置)；两套采纳日本三井东压公司的全循环改良C法尿素生产技术，生产能力为1600t／d。
两种方法中，后者尿素合成操作温度、压力均较高，转化率高，对设备材料防腐蚀要求也高。
未转化的C0，、NH3，前者大部分在高压系统汽提回收，后者全部减压回收。
两种工艺技术部分指标，见表7—18。
进入80年代以后，尿素工艺技术朝着提升转化率、提升热回收率和降低能耗方向发展，出现了多种工艺技术。
如采纳汽提法和溶液循环法相结合的ACES法；采纳氨汽提与二氧化碳汽提相结合的等压双气提IDR法；采纳等温合成塔及蒸汽一空气双汽提工艺的热循环UTI法；以及采纳两个合成塔工艺技术的双塔高效综合法(HEC法)等。
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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。