大型冷卻排管改造修復(fù)工藝及室外施工技術(shù)

唐秀英　陸博福

(1.大慶榆樹(shù)林油田開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，黑龍江151100；2.中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司，黑龍江161042)

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大型冷卻排管改造修復(fù)工藝及室外施工技術(shù)

唐秀英1陸博福2

(1.大慶榆樹(shù)林油田開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，黑龍江151100；2.中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司，黑龍江161042)

大型冷卻排管是化肥生產(chǎn)裝置的大型設(shè)備。從工廠化肥生產(chǎn)裝置建成投產(chǎn)以來(lái)，該設(shè)備已連續(xù)運(yùn)行了十年，由于外套管銹蝕嚴(yán)重而造成泄漏，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。在設(shè)備大修時(shí)公司決定對(duì)其進(jìn)行修復(fù)改造，并要求在8天～10天內(nèi)完成。該設(shè)備龐大，長(zhǎng)達(dá)8 m、高4.5 m(包括基礎(chǔ))、寬1 m多，重50 t。經(jīng)研究，在工藝上采用預(yù)制排管外套管組，分部組成排片，待停機(jī)后即可投入組裝、修理、試壓等項(xiàng)工作。

1設(shè)備改制修復(fù)原始條件

該設(shè)備管程(氣腔)壓力32 MPa，殼程水套壓力P=0.8 MPa，管程氣腔以Ps=32 MPa進(jìn)行水壓試驗(yàn)，水套要重新制造。

圖1是大型冷卻排管正面圖，圖2是側(cè)視圖。

1—冷卻水U型管箱　2—冷卻水管　3—鋼架　4—?dú)夤軋D1　大型冷卻排管正面圖Figure 1　Front view of heavy cooling row tube

5—冷卻水進(jìn)口管箱　6—?dú)饴烦隹诼?lián)箱　7—?dú)饴愤M(jìn)口聯(lián)箱　8—冷卻水出口管箱圖2　大型冷卻排管側(cè)面圖Figure 2　Side view of heavy cooling row tube

2結(jié)構(gòu)分析與方案制定

該設(shè)備由6排48根管組成，長(zhǎng)8 m、高4.5 m(包括基礎(chǔ))、外套管直徑(?133×5)mm。此設(shè)備應(yīng)整體卸下后運(yùn)往壓力容器廠車(chē)間內(nèi)進(jìn)行修復(fù)。但是由于該設(shè)備外形龐大、重達(dá)50t以上，受工廠的廠房大門(mén)及吊車(chē)能力限制而不能整體運(yùn)送。考慮到修復(fù)后的組裝，為此采用切割鋼架分體運(yùn)送到車(chē)間修復(fù)制做。工藝方案如下：

(1)設(shè)備必須分上下各三部分將架體切割運(yùn)送到容器廠車(chē)間修理改造。

(2)考慮到修制工期而采取先預(yù)制冷卻排管外套，分片組焊排片組。

(3)考慮到外殼制造工藝性，將原設(shè)計(jì)的外殼端部柱筒相貫面改成平鋼板角接、對(duì)接的圓柱管箱結(jié)構(gòu)，大大提高了制造工藝性，降低了制造難度，也降低了材料成本費(fèi)用。

(4)為了便于修復(fù)設(shè)備，將本設(shè)備分成上下大小各6片、12部組，單體修復(fù)后組裝在6個(gè)鋼架上再進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

(5)因外套結(jié)構(gòu)決定了必須是將氣管裝于套管內(nèi)，封閉箱蓋板，焊后，方能進(jìn)行水管水壓試驗(yàn)，經(jīng)分片進(jìn)行組裝焊接后水壓試驗(yàn)合格。

(6)管箱殼板采用模具沖壓成U型板，組焊成長(zhǎng)圓筒體。

(7)按氣管接口設(shè)計(jì)高壓水壓試驗(yàn)裝置，封閉連凸盤(pán)等部件。

(8)組裝前應(yīng)必須有設(shè)備改造修制后的組裝設(shè)備圖紙和必要的相關(guān)尺寸。如氣管伸出長(zhǎng)度、與箱體相關(guān)尺寸。

(9)為保證管間距尺寸公差(250±1.5)mm，應(yīng)用定位裝焊夾具組焊填料盒于直徑(?133×5)mm管子上。

3設(shè)備修復(fù)改制實(shí)施過(guò)程

3.1　水外套管預(yù)制

(1)外套管(?133×5×8 000)mm下料，?108 mm管下料，支板放樣下料。

(2)管箱放樣下料，長(zhǎng)形圓筒U型板沖壓模具制做、沖壓U型板，而后組對(duì)焊接成型箱殼。

(3)管箱雙孔板下料，轉(zhuǎn)鏜床加工孔?136 mm/45°坡口轉(zhuǎn)鉚焊。

(4)管箱與管(?133×5)mm組焊，用夾具組裝焊接，控制(250±1.5)mm間距尺寸。

(5)填料盒組焊在(?133×5)mm管的另一頭，用定位夾具裝配焊接，保證(250±1.5)mm間距尺寸。

(6)外套管除銹，除聯(lián)接外部接頭以外，均刷油漆。

3.2　冷卻排管拆裝修制工藝

(1)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備冷卻排管切割鋼架，取回6部冷卻排管進(jìn)行拆卸氣管，彎頭、螺栓、墊片等部件，聯(lián)箱體全部解體，卸下填料壓蓋。

(2)切割外殼套管管箱盲板，用吊車(chē)滑輪反向裝置抽出(?83×15×8 000)mm氣管，切割舊填料盒轉(zhuǎn)車(chē)床修復(fù)加工。

(3)車(chē)床修車(chē)舊填料盒再用。

(4)將氣管進(jìn)行單根水壓試驗(yàn)檢查，安裝試驗(yàn)管路、高壓閥門(mén)、專(zhuān)用高壓打壓接頭等及60 MPa壓力表，試壓泵壓力63 MPa，裝水緩慢加壓到32 MPa，保壓30 min。

(5)對(duì)合格氣管除銹，刷油漆。

(6)氣管安裝于水套管中，用吊車(chē)配置轉(zhuǎn)向滑輪等裝置配合作業(yè)安裝，而后通過(guò)調(diào)整氣管的插入長(zhǎng)度來(lái)控制氣管的長(zhǎng)度。

(7)安裝填料油浸石棉繩，裝填料壓蓋。

(8)安裝彎頭部件，螺栓把固，加透鏡墊。

(9)組裝焊接管箱盲板蓋。

(10) 水套殼程水壓試驗(yàn)，用2.5 MPa壓力表，試驗(yàn)壓力1.0 MPa，保壓30 min合格降壓放水(分部進(jìn)行而不能用連通管以防止氣體進(jìn)入)。

(11)氣管分部水壓試驗(yàn)，用60 MPa壓力表，試驗(yàn)壓力32 MPa。安裝試壓泵、管路、專(zhuān)用件接頭等，加水分6級(jí)升壓到32 MPa，保壓30 min合格降壓放水，清理后運(yùn)往設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)。

(12)現(xiàn)場(chǎng)組裝安裝焊接鋼架，對(duì)正方位，裝配焊接接頭等。

完成冷卻排管改造修復(fù)工程。

4氣腔高壓水壓試驗(yàn)裝置

高壓水壓試驗(yàn)專(zhuān)用裝置的密封結(jié)構(gòu)不同于中、低壓形式，應(yīng)采用透鏡墊密封結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種試驗(yàn)裝置可分為兩部分：第一部分為互換通用結(jié)構(gòu)部分，即緩沖壓力表接管可與泵連接，三通截止高壓閥門(mén)等部件可與3D22Ⅱ、Ⅲ級(jí)冷卻器試驗(yàn)壓力裝置共用；第二部分則是管路與冷卻排管氣管連接部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)應(yīng)與被試壓設(shè)備引出接口結(jié)構(gòu)相符合。

4.1　設(shè)計(jì)條件

該氣管引出接口為Dn50，Pn32 MPa、螺紋法蘭透鏡墊連接密封結(jié)構(gòu)。氣管直徑為(?83×15)mm，透鏡墊為JB 2776—79 Dn50、Pn32MPa，螺紋法蘭為Dn50、Pn32 MPa。

4.2　密封主件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造材料

由于氣管引出連接口為Dn50、Pn32 MPa，大于角型截止閥門(mén)接口直徑尺寸，為此采用變徑透鏡活套壓盤(pán)、螺紋法蘭連接密封結(jié)構(gòu)形式。即變徑壓盤(pán)一端制成透鏡墊曲面形狀，另一端為螺紋焊接頭，可與閥門(mén)連接或壓力表管頭連接。

4.3　主要打壓元件結(jié)構(gòu)尺寸確定

對(duì)于變徑透鏡壓盤(pán)規(guī)格尺寸可參照氣腔管接

口Dn50、Pn32 MPa。透鏡墊、JB 2776—1979、曲面SR的外徑Dw尺寸確定透鏡墊曲面尺寸，透鏡墊厚度25 mm，材質(zhì)20鋼，法蘭外徑按設(shè)備接口與JB 2769—1979 Dn50、Pn32 MPa選取。透鏡墊厚度40 mm，接頭處按閥門(mén)Dn15、Pn32 MPa選取螺紋M33×2、密封錐面20°。

5結(jié)論

(1)對(duì)大型冷卻排管的修復(fù)改制完全符合技術(shù)要求。

(2)在進(jìn)行大型設(shè)備的修復(fù)改造時(shí)，必須有完整的改制組裝施工圖紙，且控制相關(guān)組焊安裝尺寸。

(3)在組織生產(chǎn)修復(fù)施工作業(yè)時(shí)，必須有統(tǒng)一指揮調(diào)度平衡。

編輯傅冬梅

摘要：通過(guò)制定科學(xué)合理的修復(fù)方案，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按要求完成了化工企業(yè)大型冷卻排管修復(fù)改造工作。

關(guān)鍵詞：化工企業(yè)；大冷排管；修復(fù)

Reconstructed and Repair Process of Heavy Cooling Row Tube and Outdoor Construction Technique

Tang Xiuying, Lu Bofu

Abstract：By establishing scientific and reasonable repair project, repairing and reconstructed work of heavy cooling row tube for the chemical enterprise has been accomplished in terms of set time.

Key words：chemical enterprise; heavy cooling row tube; repair

收稿日期：2014—02—08

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ052

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A