重油催化裂化裝置再生器壁板更換施工

任旭鵬，畢殿成，孫德厚

中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司，山東青島 266300

重油催化裂化裝置再生器壁板更換施工

任旭鵬，畢殿成，孫德厚

中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司，山東青島 266300

常見再生器檢修多為內(nèi)件更換，再生器壁板更換較少。大連石化2017年檢修工程中，140萬t/a重油催化裂化裝置的再生器壁板需要更換。通過有限元分析，確定在再生器筒體切割壁板前設(shè)置12根支撐加固，采用倒鏈進行舊壁板拆除和新壁板安裝。為減少新板與舊板的重復(fù)焊接和切割并考慮焊縫的錯口以及其他因素，筒體壁板拆裝采用縱向拆除和安裝交替進行、焊接采用先焊立縫再焊環(huán)縫的順序，成功完成了再生器壁板的更換。筒體的橢圓度和垂直度都滿足標準規(guī)范和設(shè)計的要求，裝置投產(chǎn)使用后再生器正常運轉(zhuǎn)，無異常情況發(fā)生，節(jié)省施工費用約26.4萬元。

再生器；加固；筒壁；倒鏈

1 概述

在石油石化煉廠中除儲罐設(shè)備外直徑最大的設(shè)備當屬重油催化裂化裝置中的再生器。常見再生器檢修多為內(nèi)件更換，再生器壁板更換較少。大連石化140萬t/a重油催化裂化裝置在生產(chǎn)期間，第一再生器下段筒節(jié)處由于局部襯里出現(xiàn)裂紋，熱量直接傳遞到筒壁上，導致局部筒壁溫度過高，同時受到再生器上部巨大重力和內(nèi)部壓力作用，下段筒壁出現(xiàn)幾處不同程度的外凸變形。2017年4月大連石化進行全廠大檢修，經(jīng)研究決定更換該裝置的兩圈壁板。

更換方法主要有兩種：一是“整體吊裝法”，采用大型履帶吊車，將再生器變形筒體以上的部分整體拆除，與地面的新筒體對接，然后整體安裝；二是“加固法”，采用局部拆除一張壁板，再安裝一張新壁板的方法。再生器“加固法”和大型吊車“整體吊裝法”更換壁板施工成本對比見表1。

表1 施工成本對比

由表1可知：“加固法”比“整體吊裝法”約節(jié)省成本26.4萬元。綜合考慮工期、費用、施工方法和人員等因素，決定采用“加固法”進行再生器壁板的更換。

2 工程概況

大連石化公司140萬t/a重油催化裂化裝置第一再生器直徑為7 200/9 200 mm，底標高20.3 m，頂標高55.5 m，整體質(zhì)量達到450 t。變形部位在過渡段以下5 m范圍內(nèi)（見圖1），需更換兩圈壁板，共計14塊壁板，壁厚26 mm。變形壁板以上部分的質(zhì)量達到380 t，為減少新板與舊板的重復(fù)焊接和切割并考慮焊縫的錯口以及其他因素，再生器最大的開口大小為弧長4.2 m，高度4.4 m，為保證筒體的穩(wěn)定性，需要先對再生器進行加固。加固后，再逐一拆除舊壁板和安裝新壁板。

圖1 再生器立面示意及更換壁板位置

3 工藝原理

再生器內(nèi)部有大量內(nèi)件，且有隔熱和耐磨兩層襯里，加固措施不易在再生器內(nèi)部進行，故考慮在再生器外部進行加固。將再生器變形壁板所承擔的重量全部轉(zhuǎn)移到加固措施，然后再進行壁板的逐一更換。

主要采用倒鏈進行壁板的拆除和安裝，外部用一臺吊車將拆除下來的壁板吊裝下來，再將新壁板吊裝至待安裝位置。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 再生器筒體加固

由于壁板尺寸較大，且承受上方巨大的壓力，為防止筒體變形，保證再生器整體的穩(wěn)定性，切割筒體壁板前設(shè)置加固措施。

加固方法為：下方筒體用H350 mm×350 mm的型鋼制作三角支撐；上方用φ273 mm×10 mm的無縫鋼管和H350 mm×350 mm的型鋼作立柱，H型鋼翼板直接焊在再生器過渡段上方的筒壁上，加固示意圖見圖2。通過有限元分析，確定共需設(shè)置12 根支撐[1-7]。

圖2 再生器筒體加固示意

4.2 倒鏈和吊耳的設(shè)置[8-12]

倒鏈吊裝可以對被吊物進行微調(diào)，所以再生器壁板采用倒鏈進行安裝就位。在過渡段下方均布焊接20個板式吊耳，吊耳下方系掛2 t倒鏈，數(shù)量為4臺。在準備切割的筒壁上焊接4個板式吊耳，板式吊耳的位置在整張板靠上的位置，內(nèi)側(cè)2個板式吊耳比外側(cè)2個板式吊耳稍靠上或靠下300 mm，保證了吊車索具和倒鏈不產(chǎn)生干涉，見圖3。

圖3 壁板安裝和再生器加固措施現(xiàn)場實物

在過渡段下方均布的20個吊耳孔中穿入φ14 mm的鋼絲繩作為生命線，施工人員安全帶的掛鉤可掛在生命線上，見圖3。

4.3 拆除和安裝順序[13-14]

再生器筒體壁板采用縱向拆除和安裝交替進行，拆除一張板安裝一張板。催化劑入口接管處壁板分為兩片進行拆除。拆除和安裝的總體順序為：拆除1→安裝1→拆除2→安裝2→……→拆除13→安裝13→拆除14→安裝14。再生器筒體壁板切割和安裝順序見圖4。

圖4 再生器筒體壁板切割及焊接順序

4.4 焊縫焊接順序

焊接順序采用先焊立縫再焊環(huán)縫，新壁板與原壁板連接縫采用工裝卡具固定點焊等原則，立縫和環(huán)縫兩端留有500 mm暫不進行焊接，待相鄰立縫焊接完畢后，進行焊接。具體焊接順序（見圖4）為：環(huán)1→環(huán)2→立1→環(huán)3→立2→環(huán)3→立3→環(huán)4→立4→環(huán)5→立5→環(huán)6→立6→環(huán)7→立7→環(huán)8→立8→環(huán)9→立9→環(huán)10→立10→環(huán)11→立11→環(huán)12→立12→環(huán)13→焊接接管→焊接補強圈。

4.5 拆除所有工裝卡具

所有壁板安裝和焊接完畢后，摘除所有手段工裝，如倒鏈、加固支撐、腳手架，恢復(fù)再生器平臺。

5 結(jié)論

先對再生器進行加固，再進行壁板更換的施工方法，在現(xiàn)場實際施工中取得了非常好的應(yīng)用效果，筒體的橢圓度和垂直度都滿足標準規(guī)范和設(shè)計的要求，裝置投產(chǎn)使用后再生器運轉(zhuǎn)正常，無異常情況發(fā)生。該方法與采用大型履帶吊車整體吊裝的方法相比，節(jié)省費用約23.6萬元。

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Replacement construction ofregenerator wallplates ofcatalytic cracking unit

REN Xupeng，BIDiancheng，SUN Dehou
China Petroleum Seventh Construction Company，Qingdao 266300，China

In 2017 annual overhaul of Dalian Chemical Company，the regenerator wall plates of 140×104t/a heavy oil catalytic cracking unit need replacing.It is determined with finite element analysis that the regenerator cylinder should be reinforced by setting 12 support columns before cutting oil wall plates，chain block is used to replace old plate with new plate one by one.Vertical welding is conducted first and then girth welding.The replacement construction of the regenerator wall plates is successful，the ovality and perpendicularity of the regenerator cylinder meet relevant codes and design.The construction cost-saving is 26.4×104yuan，and the regenerator runs properly.

regenerator；reinforcement；cylinder wall；chain block

10.3969/j.issn.1001-2206.2017.05.014

任旭鵬（1986-），男，山東青島人，工程師，2008年畢業(yè)于大慶石油學院過程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)從事石油煉化、化工設(shè)備的吊裝方案編制工作。Email：renxupeng@163.com

2017-04-23；

2017-06-01