96年經濟部工業局產業安全與環境衛生改善計畫...

OUCC2007/11/29 東聯化學股份有限公司

1

主題:危險性設備內部替代檢查(RBI)技術

-製程設備腐蝕劣化管理-

東聯化學股份有限公司96年11月2日

96年經濟部工業局產業安全與環境衛生改善計畫

減災技術示範輔導


2減災技術示範觀摩廠建置－東聯化學

‧危險性設備內部替代檢查(RBI)

預定工作項目完成日期輔導狀況說明 ‧腐蝕劣化機制概論訓練課程 ‧歲修實務研討 6/21

完成 6 小時課程及討論，提供塔槽、換熱器、加熱爐、反應器等 Checklist

EG 工場 300 區劣化地圖製作示範 7/6 7/12 辨識 EG 工場 300 區含沖蝕、保溫層下氯離子應力腐蝕等 56 項腐蝕劣化機制

工廠調查、法規查核、風險評估 7/13 完成 3 份 Checklist ‧Review EG、EA 工場劣化地圖 ‧進行設備風險評估(決定損壞可能性與損壞嚴重性等級)

7/26 完成 EG 工場反應區 MR101、AF101、MR107；EO純化區 AS203；EG 蒸發區 MS302、TT301、AS306等 7 座設備風險評估示範

完成相關設備風險矩陣 8/29 完成前述設備之風險矩陣進行 PSM 稽核，決定管理因子，並合併設備因子與後果因子評估

設備剩餘壽命 8/30

完成前述設備之剩餘壽命評估

研擬替代檢查方案 8/30 研擬檢查方案；9 月歲修檢查後，10 月進行相關設備腐蝕劣化檢查結果研討

配合成果發表會“示範觀摩＂ 11/2 完成輔導報告 11/20


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報告綱要

一. 東聯公司現況簡介

二. 計劃目標

三. 選擇進行RBI之理由

四. 計劃執行

五. 結語


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一一、、東聯公司現況簡介東聯公司現況簡介


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東聯公司隸屬遠東集團旗下,總公司設於台北市，工廠在高雄縣林園工業區，目前有:

1.氣體廠一座(GAS) [GO2/GN2/LO2/LN2/LAr]

氣體產量共45萬噸/年，液態氣體產量為17萬噸/年

2. 乙二醇廠一座(EG) [Ethylene Glycol]

MEG年產能達 30 萬噸

3. 乙醇胺廠二座(EA) [EthanolAmine]

EA年產能達 4 萬噸+ 4 萬噸

4. 碳酸乙烯酯廠一座(EC) [Ethylene Carbonate]

EC年產能達 6 萬噸


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目前東聯設備管線較常發生之腐蝕劣化種類目前東聯設備管線較常發生之腐蝕劣化種類

( )內說明為目前防止腐蝕劣化之處理對策

1. 均勻腐蝕-廢水儲槽(FRP Lining)、RTO煙囪(碳鋼+鋁鋅噴塗+Foamglass內保溫層)

2. 儲槽底板-碳鋼儲槽土壤側(陰極防蝕)

碳鋼儲槽底板嚴重腐蝕-土壤

側腐蝕破孔


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3. 管線支撐架下的腐蝕-無保溫之碳鋼管線(舊管線:Denso Tape防蝕包覆、新管線:加管鞋)

Denso Tape包覆


8


4. CUI-操作溫度於-4℃~120℃之碳鋼設備管線(Denso Tape防蝕包覆或油漆、直立式設備上端蓋FRP Lining)、65℃~200℃ 3XX不銹鋼設備管線CL-應力腐蝕(油漆)

5. CL-應力腐蝕-RTO系統(更換材質為904L)、CO2廠Heater下游3XX不銹鋼管線(Teflon內襯)


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6. 沈積腐蝕-乙醇胺廠Cooler(更換材質為316SS)

7. 法蘭界面間隙腐蝕及加凡尼腐蝕(油漆)

8. 沖蝕-冷凝水管線彎頭處(更換材質為304SS)、控制閥及流孔板下游(更換材質)、塔槽Tray板與Support Ring接合處附近之槽板


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二、計劃目標


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計劃目標計劃目標

‧藉由導入RBI觀念及分析技術，執行設備的危害風險分析

‧依據製程PFD或P&ID進行設備管線腐蝕劣化地圖的建立

‧依腐蝕劣化地圖建立設備腐蝕手冊及檢測規劃

‧選擇最適檢測方法來管控設備及管線的劣化程度

‧以較少的檢測頻率達到降低設備潛在的危害風險

‧進行設備使用壽命預測及延長設備管線使用年限

‧進行設備延檢之申請

‧降低工廠保險費率


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三、選擇進行RBI之理由


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為什麼需要為什麼需要RBI?RBI?


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RBI與傳統檢測頻率之差別在最適當的時機，針對重要高風險設備實施最有效的檢測


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RBI與傳統檢測之經濟效益差別‧依據英國HSE的研究調查報告顯示，採用以風險為基準的

檢測計畫(RBI)與傳統的開槽和檢查模式進行設備檢查的經濟效益比較為5:1，如再加上開槽期間停產的損失效益將擴大為25:1。

‧就台塑石化公司的統計資料顯示，石化產業一年的產值高達1兆8仟億，一天的產值高達49.3億，危險性設備若仍依循法規實施定期停車開槽檢查，一年的產值損失將超過490億(不包括開放檢查的人力及物力費用)。

‧石化及煉油廠一次停爐歲修約20天，單一生產製程歲修費用與生產損失估計約為新台幣7億元。


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RBI在安全層面的考量‧它是利用知識及經驗來提供一套合理的評估程序，再進一步針對特殊故障原因和失效影響面進行消除、防制和降低風險的工作。藉由RBI的執行將使工廠操作更具可靠度及安全性。同時可降低一些不必要和困難的檢查工作，以降低檢查員的意外風險，這也意味著不用大量的檢查工作即可提高工廠操作可靠度。


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RBI在技術層面的考量‧透過RBI的執行在技術上可達到以下的目的：建立製程腐蝕劣化地圖、設備檢查規劃、鑑別設備的潛在劣化位置、應用適用性評估技術來評估失效的可能性以及提昇非破壞檢測技術。


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RBI在財務效益層面的考量‧它可有效縮短工廠停車時間、延長設備開放檢查週期、降低非計劃性停車和降低工廠保險費率，以上亦為東聯目前營運管理的重點目標。


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四、計劃執行


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1.選定計劃範圍一.乙醇胺廠100區(反應區)

及200區(濃縮區)二.乙二醇廠300區(純化區)


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RBI

特定設備管線

檢查履歷下次檢查資料

-設備風險評估表-損壞機制損壞機率損害等級

設備腐蝕劣化地圖分析

檢查計劃

工作分配

準備

檢查

記錄資料

保養或修護

保養單位

操作單位

輔導老師

檢查資料管理系統資料輸入

檢查規範

2.設備管線腐蝕劣化管理流程(找出高風險設備)

(可能受腐蝕劣化設備)(API510/570/571⋯)


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3.設備風險評估表

設備定性風險評估表公司名稱工廠名稱

設備編號製程區

評估日期

附表 1 設備失效可能性等級

全部操作工場被評估(主要設備數量大於 150 項),EF=15

一個操作工場主要區段被評估(主要設備數量介於於 20-150 項),EF=5

一個系統或操作工場被評估(主要設備數量介於於 5-20 項),EF=0

EF

表 1.1 損壞係數如果存在已知的損壞機制，會造成碳鋼或低合金鋼的腐蝕DF1＝5 1

如果碳鋼材料因為低溫操作，製程條件變異或材料未經適當的衝擊性試驗，而有急遽的脆化失效的可能DF2＝4

2

在單元中已有機械引發的疲勞失效發生，而這個疲勞機制仍可能繼續發生，DF3＝4

3

如果有高溫氫氣侵蝕，DF4＝3 4

如果已知製程的結果，會對沃斯田鐵系不銹鋼產生腐蝕，DF5＝3 5

如果局部腐蝕已發生，DF6＝3 6

如果一般性（均勻）腐蝕已發生，DF7＝2 7

(選出高風險設備)

設備失效可能性(PoF)：主要考慮薄化、應力腐蝕、材質劣化、保溫下腐蝕、

保養維修及檢測計劃的有效性

失效後果嚴重度(CoF)：主要考慮由製程內容物的特性(毒性、爆炸性、燃燒性)、

壓力、溫度、洩漏量和影響範圍來計算事故後的影響

RISK=PoF x CoF


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4.設備腐蝕劣化地圖分析設備及管線腐蝕劣化分析評估係依據操作條件、製程流體及使用材料特性綜合評估分析設備可能發生之腐蝕劣化機制。

設備名稱 SP-101A/B(氨球槽)

操作溫度/壓力5~10 ℃/4.5~5.3

kg/cm2

內容物/腐蝕因子 NH3

材質/是否包覆(Y/N)

A-516-70/Y

潛在腐蝕劣化機制

CUI；支撐架腐蝕；Dead zone腐蝕

LIAS LIAS LIA

LIA

SP-101BSP-101AFWFW FW

LC


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5.建立設備檢查規劃表依據＂4W1H＂進行設備檢查規劃，以作為有效率檢查的指南

-What type of damage: 何種劣化型態

-Where to inspect: 何處須檢查

-How to inspect: 如何檢查

-When to inspect: 何時需檢查

-Why inspection: 為何需定期檢查

設備類型設備編號劣化型態說明檢查位置檢查方法檢查週期腐蝕劣化歷史記錄及實勘說明

儲槽 MT503B 碳鋼材質操作溫度在70℃會產生CUI

槽頂及槽壁底部

去除保溫目視檢查必要時進行測厚

5年 MT503A於95年發現頂部嚴重腐蝕


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設備管線腐蝕劣化之損傷機制

減薄機制製程機制其他機制

保溫層下腐蝕(CUI)

氯應力腐蝕破裂(Chlorides SCC)

潛變爆裂(Creep rupture)

硫化(Sulfidation)

鹼性應力腐蝕破裂(Caustic SCC)

潛變破裂(Creep cracks)

鹽酸(HCL Acid)

氫引起之破裂(HIC/SOHIC)

震動疲勞(Vibration fatigue)

鹼(Caustic)

高溫氫侵蝕(HTHA)

熱疲勞(Thermal fatigue)

氫/硫化氫(H2/H2S)

含水硫化氫(Wet H2S)

氧化(Oxidation)

氫脆性(H2 embrittlement)


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保溫層下腐蝕(CUI)檢查重點–碳鋼以及低合金鋼易發生在-4℃~120℃存在保覆層的設備而減薄

–不鏽鋼易發生在65~204℃存在保覆層的設備而龜裂

保溫層系統所有插入、分支的管線以及懸吊點

法蘭和其他構件保溫的端點

保溫層外罩鼓脹、脫落或損壞的區域

保溫層外罩接縫處位於水平上半部，或者外罩搭接以及密合不良的區域

直立管線保溫的終點

填隙材料已硬化、分離或脫落者

保溫層或外罩系統鼓起或髒污或者紮帶脫落者

管路系統低點存在保溫分支，包含長跨距而無支撐架存在管線低點

在高合金管線保溫層下碳鋼和低合金鋼的法蘭、螺栓和其他附件

存在steam tracer管線有蒸氣洩漏者

滴水、黃銹、長植物/青苔處

橫跨管架區域

冷卻水塔附近設備

設備保溫層系統管線所有插入附近(含管線)殼體以及包覆支撐環處殼體

長期停用之設備而存在保溫管線仍和製程側相通者


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沖蝕檢查重點

控制閥下游管線（尤其會發生驟沸的製程、大壓降）

流孔之下游管線

幫浦之出口

管線方向變異的點（彎頭、T型組件）

管線外型會引起擾流的區域（銲道、法蘭、大小頭）

腐蝕速率對流速敏感的區域（硫酸）


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管線內部腐蝕和裂紋檢查重點

彎頭

尺寸差異不大之T型組件

大小頭(例如法蘭和管線焊接處,管線尺寸不同連接處)

幫浦之出口

小插管

酸Fuel gas排往flare管線優先

酸性管線PSV管線

U型換熱器殼側靠內側下部(接近端板和VENT附近)

設備進料口和出料口

管線支撐架下之管線

法蘭測漏密封膠帶未去除之法蘭

滯留管(DEAD LINE):例如儀器金屬導管(壓力計、液位計)、VENT、DRAIN、釋壓閥導管、關斷閥前管線、存在酸氣之管線通往flare其釋壓閥後之管線、停用設備關斷點和製程仍連通之管段內容物具腐蝕性、僅開爐用管線、管線支撐管和管線焊接之另一端未盲封者、分配管cap。


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6.依檢查規劃表執行並記錄檢查資料

7.持續追蹤並建立設備殘餘壽命評估表

CR=Δt/Δy LR=(t-ta)/CR

CR:腐蝕率 Δt:評估期間Y內材料厚度減少值(mm)

Δy:腐蝕率評估時間(年) LR:設備剩餘壽命

設備編號

最近實施

開放檢查厚度

(mm), t

檢查位置

的設計最小厚度

(mm), ta

腐蝕速率

(mm/year), Cr

剩餘壽命

(year), Lr=(t-ta)/Cr

設備影

響修正係數,

fe

後果嚴重

度修正係數,

fc

管理修

正係數

fm

開放檢查

週期修正

係數 a=fefcfm

P=a Lr開放檢查週期 (year)

AF-101 58.85 54 0.23 21.1 0.8 0.7 0.8 0.448 9.4 9

MR-107 20.88 18 0.07 41.1 0.7 0.7 0.8 0.392 16.1 10

AS-203 9.73 8 0.09 19.2 0.7 0.7 0.8 0.392 7.5 7

TT-301 14.18 13 0.06 19.7 0.8 0.9 0.8 0.576 11.3 10

AS-306 11.22 8 0.04 80.5 0.8 0.9 0.8 0.576 46.3 10

8.依據檢查結果修訂檢查計劃


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實例一乙醇胺廠100區(反應區)及

200區(濃縮區)


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1.1 1.1 製程簡介製程簡介

EAEA反應：反應：

1. NH3 + CH21. NH3 + CH2--OO--CH2 CH2 →→ H2H2--NN--CH2CH2--CH2CH2--OH ( MEA ) + 26100 Kcal/KmoleOH ( MEA ) + 26100 Kcal/Kmole

2. MEA + CH22. MEA + CH2--OO--CH2 CH2 →→ HH--NN--(CH2(CH2--CH2CH2--OH)OH)22 ( DEA ) + 28300 Kcal/Kmole( DEA ) + 28300 Kcal/Kmole

3. DEA + CH23. DEA + CH2--OO--CH2 CH2 →→ HH--NN--(CH2(CH2--CH2CH2--OH)OH)33 ( TEA ) + 24700 Kcal/Kmole( TEA ) + 24700 Kcal/Kmole

乙醇胺的生產是經100區反應和氨吸收段下，利用環氧乙烷和

銨水在無觸媒下反應而成，三種乙醇胺同時存在。乙醇胺經過200

區濃縮段，經蒸發塔濃縮後再入300區精餾段蒸餾取出或得產品

MEA(單乙醇胺)、DEA(二乙醇胺)、TEA(三乙醇胺 )。


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1.2 設備定性風險評估總表

設備編號設備失效可能

等級損壞影響健康影響嚴重度修正總評

1 SP-101A/B 1 C D D 1D

2 D-101 1 A C C 1C

3 E-107 1 A C C 1C

4 T-101 1 C D D 1D

5 T-102 1 B C C 1C

6 T-103 1 A B B 1B

7 E-101A~C 1 B D D 1D

8 E-101D/E 1 B D D 1D

9 R-101A~H 1 B D D 1D

10 E-102 1 A B B 1B

11 E-103 1 B B B 1B

12 E-104 1 A A B 1A

13 E-105 1 B A B 1B

14 E-106 1 B B B 1B

15 T-201 1 B B B 1B

16 T-202 1 B A B 1B

17 T-203 1 B A B 1B


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1.2 設備定性風險評估總表(續)

設備編號設備失效可能

等級損壞影響健康影響嚴重度修正總評

18 T-204 1 B A B 1B

19 E-201 1 A B B 1B

20 E-202 1 A B B 1B

21 E-203 1 B A B 1B

22 E-204 1 B A B 1B

23 E-205 1 B A B 1B

24 E-206 1 B A B 1B

25 E-207 1 B A B 1B

26 E-208 1 B A B 1B

27 E-209A 1 C B C 1C

28 E-209B 1 C B C 1C

29 E-210 1 B A B 1B

30 E-211 1 A A A 1A

31 D-201 1 A A A 1A

32 D-203 1 A A A 1A

33 D-204 1 A A A 1A


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1.3 危險性設備分類

‧ 依據設備風險評估表進行危險性設備分類(如下圖)

‧ 註:紅色:5級、橘色:4級、黃色:3級、淺綠色:2級、深‧ 綠色:1級

5

4

3

2

1 (5) (18) (5) (15)

A B C D E


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設備名稱 SP-101A/B(氨球槽) 液氨管線環路氨(氣)管線環路

操作溫度/壓力 5~10 ℃/4.5~5.3 kg/cm2 5~10 ℃/4.5~8 kg/cm2 5~10 ℃/4.5~8 kg/cm2

內容物/腐蝕因子 NH3 NH3 NH3

材質/是否包覆(Y/N) A-516-70/Y A-516-70 /Y A-516-70 /N

潛在腐蝕劣化機制CUI；支撐架腐蝕；Dead

zone腐蝕CUI；Dead zone腐蝕

PSV管線沉積腐蝕；Dead zone腐蝕

M M

SP-101B D-101SP-101APSV FWFW FWPDAL

LSLS

LC

液氨

氨氣/液氨

液氨管線環路

氨(氣)管線環路

碳鋼 C.SC.S設備

1.4 1.4 腐蝕劣化地圖腐蝕劣化地圖

液氨

氨氣

E-101


36

碳鋼 C.S

PSVLS

LC

T-101

T-103

DW

CWS

CWR

CWS

CWR

CWS

CWR

NH3(L)NH3(G)

E-103

中間槽T-102

E-104

製程回收水

SP-101A/B VENTATM

廢水

PSV

TIRA

PSV

PSV

設備名稱 T-101氨吸收塔 T-101管線環路 T-102氨滌氣塔換交熱器(E-103,4,5,6)

操作溫度/壓力 40 ℃/ 1.8 kg/cm2 35~45 ℃/ 4.5~16 kg/cm2 30~40 ℃/ 4.5~5.3 kg/cm2 35~45 ℃/ 4~6kg/cm2

內容物/腐蝕因子純氨、NH3(L)、NH3(G)、銨水純氨、NH3(L)、NH3(G)、銨水 NH3(L)、NH3(G)、銨水 shell：銨水/tube：冷卻水

材質/是否包覆(Y/N) A-516-70/ N A-516-70/N A-516-70/Y A-516-70/Y

潛在腐蝕劣化機制底部沉積腐蝕、沖蝕、Dead

zone腐蝕底部沉積腐蝕、Dead zone腐

蝕底部沉積腐蝕、Dead

zone腐蝕沉積腐蝕、Dead zone腐蝕

液氨

銨水

1.8kg/cm2

製程循環水

銨水

TIRA

40~45℃

35~40 ℃

銨水32~38℃

ATMATM

C.S設備

tube破管堵塞嚴重

tube破管堵塞嚴重

拆洗濾網有黑色沉積物堵塞

T-101管線環路

製程回收水

製程循環水


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EO

設備名稱 E-101A~C E-101D~E R-101A~H MEA與DEA回反應器管線環路

操作溫度/壓力shell：55~65 ℃/4~6 kg/cm2

tube：28~42 ℃/4~6 kg/cm2shell：55~65 ℃/4~6 kg/cm2

tube：28~42 ℃/4~6 kg/cm2 55~65 ℃/ 8~10 kg/cm2 40~70 ℃/9~11 kg/cm2

內容物/腐蝕因子 shell：胺、銨水/tube：冷卻水 shell：胺、銨水/tube：冷卻水胺、銨水、EO MEA、DEA

材質/是否包覆(Y/N) A-240-316L / Y A-516-70 / Y A-516-70 / Y A-240-316L / Y

潛在腐蝕劣化機制 CL- SCC沉積腐蝕(水側)、CUI、加凡

尼沖蝕減薄、CUI CUI(CL- SCC)

碳鋼 C.S不鏽鋼 S.S

CWSCWR

CWSCWR

CWSCWR

CWSCWR

CWSCWR

CWSCWR

CWSCWR

MM M

E-101A

E-101B

E-101C

E-101D

E-101E

R-101G

R-101H E-201

DEA

MEA

TIRA

TIAS

40~50℃

55~65℃

55~65℃

MEA與DEA回反應器管線環路

胺液

60~75℃

40~55℃

C.S設備S.S設備

1.換熱器材質C.S時腐蝕嚴重，設備已換過一次

2.去年時此三座已換為S.S材質

1.換熱器材質C.S時腐蝕嚴重，設備已換過一次

銨水

8~10 kg/cm2


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1.5 檢查規劃

設備類型設備編號劣化型態說明檢查方案腐蝕劣化歷史記錄及實勘說明

Vessel SP-1O1A/B 1.內容物為1OO% NH3溶液，可能產生鹼性應力腐蝕。2.保溫不良發生CUI3.Drain/Vent/小插管等Dead Zone易腐蝕4.Support鋼管柱內部一般腐蝕，外部易生防火披覆下腐蝕。

1.配合工檢底部保溫部份去除並進行目視檢查及內部磁粒檢測、測厚。2.設備上附屬小插管與Dead Zone加強測厚(例如Drain、液位計引出管、人孔、PSV管線)。3.檢查防火水泥與鋼柱是否剝離或裂縫產生。4.Support鋼管氮氣充填壓力檢查。

1.SP-101B於91年12月及SP-101A於92年4月開槽進行內部工檢，狀態良好。2.96年12月與97年4月將分別進行SP-101B及SP-101A開槽內部工檢。3.Support N2充填壓力檢查，已列入每月例行檢查項目。

塔 T-101/102/103

1.塔槽未進行 PWHT，可能產生鹼性應力腐蝕2.底部易生沉積腐蝕3.沖蝕4.Drain/Vent/小插管等Dead Zone易腐蝕

1.選擇加工應力大位置進行塔內MT檢測。2.工檢時塔槽底部進行目視檢查及測厚。3.TK102->T101入料管注入點目視檢查。4.設備上附屬小插管與Dead Zone加強測厚(例如Drain、液位計引出管、人孔、PSV管線)。5.檢查基座防火水泥是否存在裂縫或膨脹產生。

1.T101/102/103無PWHT2.P-103泵浦濾網拆修時發現有黑色積碳氧化鐵物質堵塞在濾網上，樣品委外分析。3.94年4月內檢入槽檢查時發現底部有大片黑色積碳氧化鐵物質。4.開槽底部水刀清洗(列入大修作業)。5.內部檢查配合工檢由工程組負責執行。6.TK102 96 S/D安排排空清理內部。


39設備類型設備編號劣化型態說明檢查方案腐蝕劣化歷史記錄及實勘說明

換熱器 E-103/104/105/106

1. 管側為碳鋼材質，冷卻水流速不足時易生沉積腐蝕

2. Drain/Vent/小插管等Dead Zone易腐蝕

1. E105/106加強端蓋及端板目視檢查,並輔以測厚

2. E105/106殼側殼體低點進行側厚3. E105/106設備上附屬小插管和

DEAD ZONE加強測厚(例如DRAIN/VENT引出短管)

4. 管側進出口彎頭測厚5. 必要時E105/106抽管檢查Tube腐

蝕情形

1. E103/E104因冷卻水處理不善及流速不足引起C.S端板及Tube嚴重腐蝕並造成大量Tube破孔。

2. 96年大修時E-103擬更換為S.S材質板式熱交換器，12月中旬E-104亦將更換S.S材質板式熱交換器。

3. E105/106若破孔將以塞管方式處理，嚴重時再進行更換為S.S材質板式熱交換器。

反應器 R-101A/B/C /D/E/F/G/H

1. 沖蝕造成設備減薄

(鹼蝕或沖蝕再確認)


1. 使用內視鏡進行殼體內部檢查，並輔以外部測厚。

2. 彎頭位置測厚。3. 設備上附屬小插管和Dead Zone加

強測厚(例如Drain/ Vent管線)。

1. 例年來測厚數據看來有減薄趨勢。

2. 配合工檢進行。

換熱器 E-101A/B/C /D/E

1. CUI2. E101D/E管側為

碳鋼材質，冷卻水流速不足時易生沉積腐蝕

3. E101A/B/C管測為不銹鋼材質，冷卻水若含CI-可能產生SCC。

1. E101D/E加強管側內部目視檢查，並輔以測厚；殼側拆除低點保溫目視檢查及側厚。

2. E101D/E設備上附屬小插管和Dead Zone加強測厚或RT Profile(例如Drain管線)

3. 管側進出口彎頭測厚。4. E101A/B/C 管側端蓋抽一處進行

PT測試5. E101D/E殼側出入口FLG.異種金屬

加凡尼腐蝕

1. 五座換熱器因管束破管堵塞嚴重，已全數換過一次，且去年E-101A，E-101B，E-101C又再換為S.S材質。

2. 反應區沉積腐蝕嚴重C.S管線已更換為S.S材質。

3. 目前E101D/E為C.S材質，列為檢查重點。


40

實例二乙二醇廠300區(純化區)


41

2.12.1製程簡介製程簡介

A、乙二醇反應系統由製程水槽來的製程水和EO中間槽來的EO完全混合混

合後，進入2個串聯的直立式反應器，進行反應生成乙二醇。

C2H4O+H2O→C2H4(OH)2

B、蒸發系統EG反應系統中所加入過量的水大部份在9效的蒸發裝

置中，利用加熱沸騰將水由各蒸發塔頂取出。由EG反應器來的溶液進入1效蒸發塔中，因為減壓的緣故，部份的水發生驟沸，另外再利用蒸汽來加熱1效再沸器供應沸騰水分所需的熱能。1效塔頂出來的水汽引到2效再沸器冷凝，而提供2效蒸發所需的熱能。反覆連續到第9效，而溶液由各效流過時，水份不斷地被蒸發，各效塔底的溶液濃度就越來越高。由9效塔底出來的EG溶液大約含50﹪的乙二醇，再送到第一濃縮塔繼續濃縮。


42


設備編號設備失效可能等級

損壞影響健康影響嚴重度修正總評

1 MS-301 1 A A A 1A

2 MS-302 1 A A A 1A

3 MS-331A/B 1 A A A 1A

4 AS-3001 1 A A A 1A

5 AS-3002 1 A A A 1A

6 AS-3003 1 A A A 1A

7 AS-301 1 A A A 1A

8 AS-302 1 A A A 1A

9 AS-303 1 A A A 1A

10 AS-304 1 A A A 1A

11 AS-305 1 A A A 1A


43


設備編號設備失效可能等級

損壞影響健康影響嚴重度修正總評

12 AS-306 1 A A A 1A

13 TT-3001 2 B A B 2B

14 TT-3002 2 B A B 2B

15 TT-3003 2 B A B 2B

16 TT-301A/B 2 A A A 2A

17 TT-302 1 A A A 1A

18 TT-303 2 A A A 2A

19 TT-304 2 A A A 2A

20 TT-305 2 A A A 2A

21 TT-306 2 A A A 2A


44

2.3 危險性設備分類‧ 依據設備風險評估表進行危險性設備分類(如下圖)

‧ 註:紅色:5級、橘色:4級、黃色:3級、淺綠色:2級、深‧ 綠色:1級

5

4

3

2 ﹙5﹚ ﹙3﹚

1 ﹙13﹚

A B C D E


45

2.4 劣化地圖設備名稱 MS-301 MS-302 MS-331A/B AS-3001 TT-3001

操作溫度/壓力 130~140/2.5~3 25/ATM 155~175/16 185~190/11~13SHELL:M.P Steam

Tube:185~190/11~13

內容物/腐蝕因子 PWT/PH NAOH EG+H2O/PH EG+H2O/PH EG+H2O/

材質/是否包覆(Y/N) SA285GRC/Y SA285C/Y SA285GRC/Y C.S/YS.S(CS)，T.S(SS)，Tube(CUNI90/10)/Y

潛在腐蝕劣化機制均勻腐蝕(輕微)鹼應力腐蝕龜裂

(PWHT)均勻腐蝕(輕微)

均勻腐蝕(輕微)/冲蝕

氯離子應力腐蝕(CUI)

MS-301

MS-302MS-331A/B AS-3001 AS-3002

TT-3001 TT-3002說明:C.S管線以紅色表示

C.S設備以橙色表示S.S設備以黃色表示


46

2.4 劣化地圖

AS-3003 AS-301 AS-302

TT-303

AS-303

TT-3003 TT-301 TT-302

設備名稱 AS-301 AS-302 TT-301A/B TT-302

操作溫度/壓力 170~175/7.5~8 160~165/5.5~6.5SHELL:175~180/8~9 Tube:170~175/7.5~8

SHELL:170~175/7.5~8 Tube:160~165/5.5~6.5

內容物/腐蝕因子 EG+H2O/PH EG+H2O/PH EG+H2O/ EG+H2O/

材質/是否包覆(Y/N) SA285GRC/Y SA285GRC/YS.S(CS)，T.S(SS)，Tube(CUNI90/10)/Y

S.S(CS)，T.S(SS)，Tube(CUNI90/10)/Y

潛在腐蝕劣化機制均勻腐蝕(輕微)/冲蝕均勻腐蝕(輕微)/冲蝕氯離子應力腐蝕(CUI) 氯離子應力腐蝕(CUI)

說明:C.S管線以紅色表示C.S設備以橙色表示S.S設備以黃色表示


47

2.4 劣化地圖

AS-304 AS-305 AS-306

TT-304 TT-305 TT-306

設備名稱 AS-305 AS-306 TT-305 TT-306

操作溫度/壓力 140~145/1.5~2 115~120/0.3~0.8SHELL:145~150/3~3.5 Tube:140~145/1.5~2

SHELL:140~145/1.5~2 Tube:115~120/0.3~0.8

內容物/腐蝕因子 EG+H2O/PH EG+H2O/PH EG+H2O/ EG+H2O/

材質/是否包覆(Y/N) SA285GRC/Y SA285GRC/YS.S(CS)，T.S(SS)，Tube(CUNI90/10)/Y

S.S(CS)，T.S(SS)，Tube(CUNI90/10)/Y

潛在腐蝕劣化機制均勻腐蝕(輕微)/冲蝕均勻腐蝕(輕微)/冲蝕氯離子應力腐蝕(CUI) 氯離子應力腐蝕(CUI)

說明:C.S管線以紅色表示C.S設備以橙色表示S.S設備以黃色表示


48

2.5 檢查規劃

設備類型

設備編號劣化型態說明檢查方案腐蝕劣化歷史記錄及實勘

說明

再沸器 TT301A/B、TT302、TT303、TT304、TT305、TT306、TT3001、TT3002、TT3003

1.上、下端蓋外部易發生CUI，產生氯離子應力腐蝕2.Tube與Tube Sheet材質不同易生異種金屬腐蝕(加凡尼)

1.TT301~TT306S/D前下端蓋保溫拆除，進行目視檢查，S/D時於加工應力較大區域及焊道周圍進行PT檢測。2.S/D前TT306上端蓋保溫去除並進行目視檢查及S/D降溫後於加工應力較大區域及焊道周圍進行PT檢測。3.開人孔入內目視檢查端板情況。4.檢查完成需先進行塗耐熱漆再恢復保溫。

1.TT301A/B因應力腐蝕於87年更換上端蓋，TT302B亦於91年更換上端蓋。2.TT301A下端蓋於95年在焊道熱影響區發現數處洩漏。3.現場端蓋保溫情況，上端蓋已於91年全面更新並進行油漆。TT301~ TT306下端蓋保溫久未更新。4.TT306上端蓋處配合檢修需搭架。

Drum MS302 1.內容物為40% NaOH溶液，可能產生鹼性應力腐蝕龜裂

1.上下端蓋加工應力較大區域及焊道周圍區域進行PT檢測。

1.已使用30年未有腐蝕劣化記錄。


49

設備類型設備編號劣化型態說明檢查方案腐蝕劣化歷史記錄及實勘說明

氣提塔 AS301~AS306AS3001~AS3003

1.操作溫度在120℃以下可能產生CUI2.滯留區(Dead Zone)易生腐蝕Skirt有防火披覆，不良會產生CUI3.內部Tray之Support ring區域槽壁及入料口可能沖蝕

1.AS306上端蓋及保溫支撐環周圍拆保溫目視及測厚檢查。2.設備上附屬小插管與Dead Zone加強測厚(例如Drain、液位計引出管、人孔、PSV管線。3.Skirt防火披覆目視檢查是否存在龜裂或膨脹，必要時敲除局部檢查。4.配合工檢進行內部檢查，以發現局部腐蝕。

1.AS306槽壁於90年破孔，位置位於第1層Tray之Support Ring。2.AS304槽壁於96年破孔，位置位於第1層Tray之Support Ring。3.AS303槽壁於88年破孔，位置位於第1層Tray之Support Ring。4.AS302槽壁於89年破孔，位置位於第2層Tray之Support Ring。5.AS305槽壁於94年破孔，位置位於第層Tray之Support Ring。6.保溫恢復前需先進行塗裝耐熱火漆。7.AS306上端蓋檢測處需搭架。8.內檢工作由工程組負責。

Drum MS303 1.汽液介面槽壁易生腐蝕 1.汽液介面處進行測厚檢查。 1.96/05位於汽液介面處之槽壁產生破孔。

Vessel MS331A/B 1.沉積腐蝕 1.設備上附屬小插管與Dead Zone加強測厚(例如Drain、液位計引出管、人孔、PSV管線。

1.下人孔Neck處曾於94年發生腐蝕破孔。

注入點(防蝕劑及中和劑)

TT3002 Shell入口前注入點

1.注入點附近管線損傷事故國內外案例多2.鹼液注入處易生鹼性腐蝕和沖蝕

1.注入點Nozzle和管線接點RT Profile。確認管線大小是否須進行RT PROFILE2.注入點管線測厚，注入點管線及第一個彎頭密集測厚。

1.國內外案例多起注入點附近管線損傷事故建議依據API570定義進行完整檢查。

管線 MS3002 Condensate Pipe

1.控制閥下游因壓力降過大易生沖蝕2.C.S與304SS接合面存在異種金屬加凡尼腐蝕

1.拆下控制閥及短管進行目視檢查，重點為控制閥下游彎頭及大小頭。

1.該管線控制閥下游管線已發生多次沖蝕破孔情形。2.95年控制閥發生孔蝕


50設備類型設備編號劣化型態說明檢查方案

腐蝕劣化歷史記錄及實勘說明

管線 1. 無保溫之碳鋼管線

2. 有保溫之碳鋼管線

1. 原設計規範無管鞋，管線直接置於支撐座上，底部與支撐座間容易積水而腐蝕減薄

2. 120℃以下保溫管線會產生CUI


1. 列出無保溫之碳鋼管線進行支撐位置目視檢查。

2. 拆除120℃以下有保溫管線之低點/ Drain/Vent/小插管等。

3. Dead Zone(含控制閥by-pass管線)易腐蝕區域進行目視檢查及測厚，必要時進行RT Profile。

4. TT302A/B至TT307管線彎頭測及EG水溶液管線彎頭測厚。

1. 全廠無保溫碳鋼管線過管支撐處常發生腐蝕破孔。

管線 200℃以下不銹鋼管線

1. 不銹鋼FLG/碳鋼螺絲組合，法蘭介面腐蝕/異種金屬結合腐蝕(加凡尼腐蝕)

2. CUI氯離子應力腐蝕

1. 選擇低點、操作溫度120℃以下FLG檢查碳鋼螺栓腐蝕情形。

2. 拆除TT301A/B周圍部份304不銹鋼管線進行PT檢測，特別於焊道附近及應力較大區域(例:入熱交換器管線Flg.之焊道)。

1. 不銹鋼FLG/碳鋼螺絲組合未曾檢查。

2. 於200/400區304不銹鋼管線均發生多次氯離子SCC。

管線儀電管線 1. 一般均勻腐蝕2. 支撐座間容易積水而腐

蝕減薄

1. 以重要儀表管線，線路短路會引起跳車的為檢查重點。


51

五、結語

希望東聯藉由RBI分析技術的導入後，能確實掌握廠內設備及管線｢何時會出事｣、｢會在何處出事｣、｢會發生何事｣，並可獲得RBI所提供的下列效益:

a) 鑑別和瞭解可能的劣化機制b) 鑑別和瞭解可能的失效嚴重度c) 針對高風險區域進行最佳化的檢查及檢修程序d) 改善操作安全性e) 降低工廠失效的財務損失f) 替代檢查方案的研擬g) 停車時間進行有效檢查h) 規劃合理的檢查計劃包括週期、位置及檢測方法i) 鑑別操作異常的敏感度以便進行製程緊密監測和控制j) 降低保險費率

96年經濟部工業局 產業安全與環境衛生改善計畫...

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