嚴偉德,劉榮軍
(中國石油蘭州石化公司,甘肅蘭州 730060)
催化裝置沉降器長期在高溫、高流速的環(huán)境中運行,內件容易變形破損、結焦阻塞。某石化公司煉油廠300 萬噸/年催化裂化裝置停工檢修,其中沉降器內件的檢修內容包括:沉降器6 層汽提擋板的更換,VQS(旋流快分系統(tǒng))旋流頭襯里修復,22 個提升管噴嘴更換,6 臺翼閥更換。
本次更換的汽提擋板共計6 層,外圈3 層、內圈3 層,為了便于拆除內部汽提擋板,經過各方評議,同意在沉降器器壁上開裝卸孔1 個,開孔大小為2500 mm×1500 mm。汽提擋板為單面襯里,大小擋板只有上側面有襯里,襯里厚度20 mm,無龜甲網,只有V 形保溫釘。小擋板焊接在提升管上,大擋板焊接在沉降器器壁上。提升管為單層龜甲網襯里,器壁襯里為隔熱襯和耐磨料雙層襯里料。
(1)拆除前先對汽提擋板進行切割的開縫,開縫寬度為70 mm。
(2)拆除采用由上而下的方法,因裝卸孔開口的大小及內部腳手架影響,拆除時采用多瓣拆除,擋板需切割成多塊小片拆除。
(3)在汽提擋板安裝前,將襯里拆除部分的結焦打磨干凈。
(4)由于汽提擋板安裝角度決定了擋板不能一次拆除干凈,還需要對襯里開縫,拆除擋板殘余的部分。
(5)考慮到裝卸孔大小、安裝難度、焊接量等因素,確定分3瓣安裝,要求生產廠家供貨狀態(tài)為3 瓣(圖2)。
圖1 汽提擋板在沉降器中的位置
圖2 汽提擋板分瓣組裝
(6)擋板內部吊運垂直距離為12 m,用倒鏈多次接力倒運。
安裝翼閥有嚴格的角度要求,每一臺都有確定的安裝角度,保證在一定的壓力下打開。如果安裝角度不合適,會造成翼閥閥板貼合不嚴,催化劑物料持續(xù)沖刷,導致翼閥被磨損,閥門板破裂,催化劑物料流出,時間長了會結焦,致使閥板不能正常開閉。外加操作波動,催化劑會損耗過大,嚴重影響旋風分離系統(tǒng)的效率,進而會影響整個催化裂化裝置的處置能力。
沉降器翼閥的安裝精度要求很高,以往大檢修進行翼閥拆除時,先在更換的翼閥上部掛好倒鏈,用等離子氣割直接將翼閥從焊縫處切除,然后用砂輪機將切口打磨平整。但經打磨后的切口高低不齊,使所有翼閥切口并不完全在同一高度,這樣物料進入翼閥不勻,導致閥板受力不均,物料容易沖破閥門板。
以往在翼閥安裝時,先用磨光機將切口修磨平整,完成后用水平尺矯正水平度,打磨好坡口,然后用倒鏈將新翼閥拉到管道就位位置對齊找正,再進行焊接。找正產生的誤差和焊接應力的影響,導致翼閥安裝精度下降,會影響物料進入速度和對閥板的沖擊力度。
(1)靜態(tài)實驗(圖3):翼閥安裝前需做靜態(tài)試驗,靜態(tài)試驗時,應采用實際工況下使用的催化劑,連續(xù)均勻緩慢倒入翼閥內,倒入時間控制在1 min 以上。每臺翼閥做3 次試驗,仔細觀測翼閥開啟角度,既閥板與鉛垂線之間的夾角,取平均值;角度測量采用帶表萬能角度尺測量?,F場靜態(tài)試驗角度與制造廠提供合格證上的角度應一致。
圖3 翼閥靜態(tài)試驗
(2)焊口切口找平:利用水平軟管對切口進行找平、劃線,用磨光機修整,并打磨不大于25°的坡口。
(3)調整找正方法:①在新翼閥閥板上劃好中心線,以中心線為0°基準,順時針依次做90°、180°、270°標記,要與舊翼閥拆除時管口標注一致;②將翼閥用倒鏈提升至管口,轉動翼閥與標注角度對應,通過磁力線墜配合角度尺測出左右偏差,保證翼閥水平度;③用萬能角度尺測量閥板,可以多擺動幾下,使折翼板自然下垂,輕輕蓋在出口上,同時觀察水平尺是否水平,測量翼閥角度,然后通過倒鏈來調整,確保符合安裝角度;④焊接3 塊限位板,防止焊接變形帶來的角度偏差。
通過采用調整管口水平度,然后對翼閥進行找正,焊接定位擋板的安裝方法后,大大提高了翼閥安裝精度,焊接定位擋板未對翼閥的質量造成影響,提高了作業(yè)安全性。
VQS 旋流頭壁板及龜甲網破損嚴重,需整體更換。龜甲網拆除后發(fā)現器壁上形成一層氧化層,難以清除,造成龜甲網與器壁焊接困難(圖4)。VQS 旋流頭軸向、徑向方向都有弧度,壁板及龜甲網安裝難度大,只能采用小塊分片安裝,增加安裝難度和焊接量。其施工地點在沉降器中心部位,要到達施工地點需由沉降器殼體人孔進入,再由封閉罩人孔進入封閉罩內,然后由VQS 旋流頭旋臂口進入,才能到達作業(yè)位置,給施工人員及材料進出造成不便。VQS 施工與汽提擋板及提升管噴嘴施工存在交叉作業(yè),為了三項工作能同時施工,在VQS 旋流頭底部及提升管搭設3 處腳手架隔斷,在封閉罩外側及沉降器底部搭設2處隔斷。
圖4 器壁氧化層
本次更換涉及22 臺噴嘴,其中6 臺進行了套管的更換(2支Φ140 mm×6 mm,4 支Φ159 mm×8 mm)。拆除噴嘴需先拆除周邊閥門短節(jié)管線。以往大修在更換噴嘴時,在沉降器外部焊接千斤頂支架板,用千斤頂從外部將其頂出。但是噴嘴與套管以及提升管內壁結焦,結焦固化后給拆除更換工作帶來了較大困難,用千斤頂強行拆除時,容易將噴嘴從其內部直接拔斷或撕裂套管外壁,因此需要將套管用碳弧氣刨刨開,在安裝時就需要重新安裝外套管、套管及噴嘴,損壞嚴重的還需從廠家重新發(fā)貨,增大了工作量。
(1)用沖擊鉆鉆頭在噴嘴與套管之間間隙內的結焦部分進行松動作業(yè),使其周圍一圈全部松動。
(2)用倒鏈在噴嘴外部沿噴嘴中心線位置固定,并向外部拉。
(3)將噴嘴上與外套管相連接法蘭螺絲打開,將兩個液壓千斤頂的探頭放在兩個法蘭片的中間,對稱布置。
(1)將噴嘴插入套管內,對每一個噴嘴用樣板測量在沉降器內部的角度,保證噴射的角度成30°,用水平尺在外部檢查噴嘴上與噴嘴中心線呈30°的接管法蘭面,當法蘭面水平時,噴射角度成30°。
(2)用尺子測量每一個噴嘴深入沉降器的長度,調節(jié)每一個噴嘴,使同層噴嘴中心延長線相交于設備軸線同一點,同時保證噴嘴口的水平度、噴嘴伸入設備的長度符合圖紙要求(圖5)。
圖5 噴嘴安裝角度
(3)當所有噴嘴位置確定后,焊接噴嘴中心線上的法蘭,上緊螺絲,保證噴嘴的位置不會再發(fā)生變化,固定噴嘴。
沉降器的檢修是催化裝置兩器檢修的核心,沉降器內部空間狹小,結焦嚴重,交叉作業(yè)多。施工技術人員要與生產車間進行現場交底,查看內件損壞狀況,修訂檢修技術方案,制定交叉作業(yè)的防范措施。同時協(xié)調腳手架搭設、襯里拆除等輔助工序,合理搭配各工種,才能提高施工效率,保證有限空間作業(yè)的安全性。