5月8日，中原油田普光分公司天然气净化厂天然气净化研究所运行员工在第五联合装置现场，确定硫冷凝器声发射检测探头位置。孙莞竹 摄

问 题

硫冷凝器是中原油田普光气田天然气净化厂硫黄回收单元的关键设备，长期在高温、高压、高含硫的极端工况下运行，其核心难点是换热器管头焊缝易出现内漏。锅炉冷却水泄漏进入设备管箱后，管箱内液硫受冷凝固形成堵塞，进而腐蚀设备，严重时将导致装置非计划停工。传统方法预警滞后，且每次抢修都必须将设备所在单元停车，成为制约净化装置长周期安稳运行的主要瓶颈。

创新点

中原油田普光分公司天然气净化厂工程设备室工程师王迎波牵头成立攻关小组，创新引入声发射检测技术。他们在模拟件上人工制造不同尺寸的泄漏缺陷，在高度仿真的复杂噪声环境中，开展长达数月的海量信号采集、滤波与比对分析，成功建立起基于声信号RMS（均方根电压）值的定量诊断标准，实现了对硫冷凝器内漏的在线、实时、精准预警。

效 果

该成果能够成功预警并精准定位隐蔽漏点，单次成功预警即可避免因非计划停工导致的直接经济损失超百万元。更重要的是，它推动设备管理模式发生了根本性改变——从被动抢险转向主动预防，成功破解了长期困扰生产的设备隐患预警难题，增强了装置运行的可靠性与安全性。

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“这套‘听诊器’装上去后，装置哪里有漏、严不严重，我们一清二楚，提前介入处理，大大降低了非计划停车风险。”5月8日，谈及近期应用的升级版声发射检测技术，中原油田普光分公司天然气净化厂工程设备室工程师王迎波欣慰地说。

硫冷凝器是天然气净化厂硫黄回收单元的核心设备，长期在高温、高压、高含硫的极端工况下运行，设备内漏问题频发。“高温过程气经过锅炉水的冷却后析出液体硫。一旦内漏，外层锅炉水跑进设备管箱，过程气遇水后液硫凝固，设备管箱就被堵了。”王迎波指着硫冷凝器图纸解释。这不仅会加剧设备腐蚀，还可能引发装置非计划停工。

“这关系着千家万户的平稳用气，不能等出了事再解决！”王迎波牵头成立攻关小组，带领团队开启了攻关之路。

他们首先尝试工艺判断方式，通过监控克劳斯炉炉头压力、硫冷凝器出口工艺管线的温度变化来判别设备是否内漏，试图提前捕捉泄漏的蛛丝马迹。然而，工艺参数的响应存在天然滞后性，往往当温度明显变化时，泄漏已发展至“中晚期”。

一次技术交流中，声发射检测技术进入他们的视野。“该技术常用于材料无损检测，能否用于在线监测设备内漏？”有了新的思路，攻关小组决定开展攻关。

现场有机械振动声、水流声等多种噪声，最大挑战在于从这片“声学海洋”里分辨出泄漏的细微声响。为此，他们首先对报废设备进行“解剖”分析，明确泄漏主要由多种硫腐蚀导致。随后，他们在报废的硫冷凝器上加工出不同尺寸的模拟漏点，在模拟真实压力的水压试验中，采集不同泄漏状态下的声学信号，并同步注入各类现场噪声，反复进行信号比对与降噪处理。

经过多次试验与数据分析，他们终于从海量数据中淘出了“金标准”——泄漏信号的RMS（均方根电压）数值。他们据此建立起精准的诊断标准：监测值持续高于5微伏，表示轻微渗漏；超过20微伏，则是危险射流。

“这相当于为设备配备了24小时在岗的听诊器，我们从被动抢险转向了主动预防。”油田仪表及自控专业专家张文斌介绍，该成果在2022年成功研发至2025年的连续应用过程中，监测效果精准率达100%，设备内漏率大大降低。

今年初，该厂对监测设备进行了升级，通过优化后滤波处理器，使信息清晰度较此前提高80%，同时还将降噪探头吸附方式由粘贴优化为磁吸，有效避免了设备振动影响。当前，该厂正在为五联合装置安装升级后的监测设备。

据悉，该成果投入成本约25万元，每成功预警一次泄漏，预计可挽回直接经济损失超百万元。同时，该成果还有效降低了设备腐蚀风险，消除了安全隐患，为装置长周期平稳运行提供了可靠的技术保障。