催化裂化裝置沉降器內(nèi)件的更換修復(fù)

嚴(yán)偉德，劉榮軍

（中國(guó)石油蘭州石化公司，甘肅蘭州 730060）

0 引言

催化裝置沉降器長(zhǎng)期在高溫、高流速的環(huán)境中運(yùn)行，內(nèi)件容易變形破損、結(jié)焦阻塞。某石化公司煉油廠(chǎng)300 萬(wàn)噸/年催化裂化裝置停工檢修，其中沉降器內(nèi)件的檢修內(nèi)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(fù)，22 個(gè)提升管?chē)娮旄鼡Q，6 臺(tái)翼閥更換。

1 汽提擋板更換

1.1 施工內(nèi)容

本次更換的汽提擋板共計(jì)6 層，外圈3 層、內(nèi)圈3 層，為了便于拆除內(nèi)部汽提擋板，經(jīng)過(guò)各方評(píng)議，同意在沉降器器壁上開(kāi)裝卸孔1 個(gè)，開(kāi)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(cè)面有襯里，襯里厚度20 mm，無(wú)龜甲網(wǎng)，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(wǎng)襯里，器壁襯里為隔熱襯和耐磨料雙層襯里料。

1.2 施工方法

（1）拆除前先對(duì)汽提擋板進(jìn)行切割的開(kāi)縫，開(kāi)縫寬度為70 mm。

（2）拆除采用由上而下的方法，因裝卸孔開(kāi)口的大小及內(nèi)部腳手架影響，拆除時(shí)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(jié)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(duì)襯里開(kāi)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(chǎn)廠(chǎng)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(nèi)部吊運(yùn)垂直距離為12 m，用倒鏈多次接力倒運(yùn)。

2 翼閥更換

2.1 難點(diǎn)分析

安裝翼閥有嚴(yán)格的角度要求，每一臺(tái)都有確定的安裝角度，保證在一定的壓力下打開(kāi)。如果安裝角度不合適，會(huì)造成翼閥閥板貼合不嚴(yán)，催化劑物料持續(xù)沖刷，導(dǎo)致翼閥被磨損，閥門(mén)板破裂，催化劑物料流出，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)結(jié)焦，致使閥板不能正常開(kāi)閉。外加操作波動(dòng)，催化劑會(huì)損耗過(guò)大，嚴(yán)重影響旋風(fēng)分離系統(tǒng)的效率，進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)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(jìn)行翼閥拆除時(shí)，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(jī)將切口打磨平整。但經(jīng)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(jìn)入翼閥不勻，導(dǎo)致閥板受力不均，物料容易沖破閥門(mén)板。

以往在翼閥安裝時(shí)，先用磨光機(jī)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(duì)齊找正，再進(jìn)行焊接。找正產(chǎn)生的誤差和焊接應(yīng)力的影響，導(dǎo)致翼閥安裝精度下降，會(huì)影響物料進(jìn)入速度和對(duì)閥板的沖擊力度。

2.2 施工方法

（1）靜態(tài)實(shí)驗(yàn)（圖3）：翼閥安裝前需做靜態(tài)試驗(yàn)，靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用實(shí)際工況下使用的催化劑，連續(xù)均勻緩慢倒入翼閥內(nèi)，倒入時(shí)間控制在1 min 以上。每臺(tái)翼閥做3 次試驗(yàn)，仔細(xì)觀(guān)測(cè)翼閥開(kāi)啟角度，既閥板與鉛垂線(xiàn)之間的夾角，取平均值；角度測(cè)量采用帶表萬(wàn)能角度尺測(cè)量?，F(xiàn)場(chǎng)靜態(tài)試驗(yàn)角度與制造廠(chǎng)提供合格證上的角度應(yīng)一致。

圖3 翼閥靜態(tài)試驗(yàn)

（2）焊口切口找平：利用水平軟管對(duì)切口進(jìn)行找平、劃線(xiàn)，用磨光機(jī)修整，并打磨不大于25°的坡口。

（3）調(diào)整找正方法：①在新翼閥閥板上劃好中心線(xiàn)，以中心線(xiàn)為0°基準(zhǔn)，順時(shí)針依次做90°、180°、270°標(biāo)記，要與舊翼閥拆除時(shí)管口標(biāo)注一致；②將翼閥用倒鏈提升至管口，轉(zhuǎn)動(dòng)翼閥與標(biāo)注角度對(duì)應(yīng)，通過(guò)磁力線(xiàn)墜配合角度尺測(cè)出左右偏差，保證翼閥水平度；③用萬(wàn)能角度尺測(cè)量閥板，可以多擺動(dòng)幾下，使折翼板自然下垂，輕輕蓋在出口上，同時(shí)觀(guān)察水平尺是否水平，測(cè)量翼閥角度，然后通過(guò)倒鏈來(lái)調(diào)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(lái)的角度偏差。

通過(guò)采用調(diào)整管口水平度，然后對(duì)翼閥進(jìn)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(duì)翼閥的質(zhì)量造成影響，提高了作業(yè)安全性。

3 VQS 旋流頭修復(fù)

VQS 旋流頭壁板及龜甲網(wǎng)破損嚴(yán)重，需整體更換。龜甲網(wǎng)拆除后發(fā)現(xiàn)器壁上形成一層氧化層，難以清除，造成龜甲網(wǎng)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(wǎng)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(diǎn)在沉降器中心部位，要到達(dá)施工地點(diǎn)需由沉降器殼體人孔進(jìn)入，再由封閉罩人孔進(jìn)入封閉罩內(nèi)，然后由VQS 旋流頭旋臂口進(jìn)入，才能到達(dá)作業(yè)位置，給施工人員及材料進(jìn)出造成不便。VQS 施工與汽提擋板及提升管?chē)娮焓┕ご嬖诮徊孀鳂I(yè)，為了三項(xiàng)工作能同時(shí)施工，在VQS 旋流頭底部及提升管搭設(shè)3 處腳手架隔斷，在封閉罩外側(cè)及沉降器底部搭設(shè)2處隔斷。

圖4 器壁氧化層

4 噴嘴更換

4.1 難點(diǎn)分析

本次更換涉及22 臺(tái)噴嘴，其中6 臺(tái)進(jìn)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(mén)短節(jié)管線(xiàn)。以往大修在更換噴嘴時(shí)，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(nèi)壁結(jié)焦，結(jié)焦固化后給拆除更換工作帶來(lái)了較大困難，用千斤頂強(qiáng)行拆除時(shí)，容易將噴嘴從其內(nèi)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(kāi)，在安裝時(shí)就需要重新安裝外套管、套管及噴嘴，損壞嚴(yán)重的還需從廠(chǎng)家重新發(fā)貨，增大了工作量。

4.2 噴嘴拆除

（1）用沖擊鉆鉆頭在噴嘴與套管之間間隙內(nèi)的結(jié)焦部分進(jìn)行松動(dòng)作業(yè)，使其周?chē)蝗θ克蓜?dòng)。

（2）用倒鏈在噴嘴外部沿噴嘴中心線(xiàn)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(kāi)，將兩個(gè)液壓千斤頂?shù)奶筋^放在兩個(gè)法蘭片的中間，對(duì)稱(chēng)布置。

4.3 噴嘴安裝

（1）將噴嘴插入套管內(nèi)，對(duì)每一個(gè)噴嘴用樣板測(cè)量在沉降器內(nèi)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(xiàn)呈30°的接管法蘭面，當(dāng)法蘭面水平時(shí)，噴射角度成30°。

（2）用尺子測(cè)量每一個(gè)噴嘴深入沉降器的長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)每一個(gè)噴嘴，使同層噴嘴中心延長(zhǎng)線(xiàn)相交于設(shè)備軸線(xiàn)同一點(diǎn)，同時(shí)保證噴嘴口的水平度、噴嘴伸入設(shè)備的長(zhǎng)度符合圖紙要求（圖5）。

圖5 噴嘴安裝角度

（3）當(dāng)所有噴嘴位置確定后，焊接噴嘴中心線(xiàn)上的法蘭，上緊螺絲，保證噴嘴的位置不會(huì)再發(fā)生變化，固定噴嘴。

5 結(jié)論

沉降器的檢修是催化裝置兩器檢修的核心，沉降器內(nèi)部空間狹小，結(jié)焦嚴(yán)重，交叉作業(yè)多。施工技術(shù)人員要與生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交底，查看內(nèi)件損壞狀況，修訂檢修技術(shù)方案，制定交叉作業(yè)的防范措施。同時(shí)協(xié)調(diào)腳手架搭設(shè)、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。