可拆卸捆綁式火炬檢修研究

葉惠陽

（福建省工業(yè)設備安裝有限公司泉州分公司，福建泉州 362804）

0 引言

石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中會排放出一些尾氣。石油化工企業(yè)都會使用火炬系統(tǒng)，通過燃燒的方式來對這些尾氣進行處理。同時火炬系統(tǒng)也承擔著煉化裝置計劃與非計劃的開停工排放燃燒。因此火炬系統(tǒng)是整個石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要保障。從大環(huán)境來看，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大，生產(chǎn)過程中的排放量也日益增多，停工就意味著生產(chǎn)任務指標和企業(yè)效益將受影響，如何通過火炬系統(tǒng)的檢修流程優(yōu)化，縮短工期，盡早投用，讓煉化企業(yè)縮小因檢修帶來的效益損失?；鹁嫦到y(tǒng)有特殊的使命，他是整個煉化廠全廠停工最晚，開工又要最早的系統(tǒng)。處在全廠檢修工期的關鍵路徑上。隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，許多石油化工企業(yè)都引進可拆卸捆綁式火炬來輔助生產(chǎn)工作。

1 可拆卸捆綁式火炬的布置特點

可拆卸捆綁式火炬集中并排布置在火炬塔架一側(cè)，相互間通過每節(jié)筒體上的滑架鑲嵌在附著于塔架上的H 型鋼軌道內(nèi)?；鹁娓鞴?jié)筒體的上下拆裝過程是通過H 型鋼軌道上下滑動?？刹鹦独壥交鹁娴奶攸c：①火炬系統(tǒng)當中的某個火炬出現(xiàn)問題，可單獨進行檢修不影響其他火炬的正常工作；②檢修時作業(yè)人員不必接近火炬頂部進行超高空檢修工作，通過卷揚機與滑輪組吊裝設施將火炬筒體逐節(jié)吊裝放置到地面上進行檢修，檢修作業(yè)過程人性化，規(guī)避超高空檢修作業(yè)的風險。目前隨著石油化工企業(yè)技術和資金實力的不斷發(fā)展，越來越多的石油化工企業(yè)引進可拆卸捆綁式火炬系統(tǒng)，并在實際應用過程中起到良好的作用。

2 工程概況

福建聯(lián)合石油化工有限公司可拆卸捆綁式火炬的的規(guī)格：DN1800×150 m，3 座，每座火炬包含火炬頭共7 節(jié)，每節(jié)重25 t，火炬頭重8.044 t；DN750×150 m，1 座（酸性氣火炬），每座火炬包含火炬頭共7 節(jié)，每節(jié)重8 t，火炬頭重2.85 t。檢修為周期性全廠裝置停工大檢修，內(nèi)容有：拆裝火炬筒體更換芳烴火炬頭、化工火炬頭、煉油火炬頭、酸性氣火炬頭；改造火炬附屬設施的點火系統(tǒng)、電氣儀表等組件；各火炬增加長明燈燃料管線等改造施工。

3 檢修施工的具體操作

3.1 火炬檢修拆卸的工作原理

火炬筒體的吊裝檢修以及新火炬頭更換工作是在先前的火炬吊裝設施當中對吊裝系統(tǒng)進行適當優(yōu)化，增加2 臺22 t 慢速卷揚機和將原作為筒體翻轉(zhuǎn)的12 t 慢速卷揚機調(diào)整為吊裝筒體用。

工程現(xiàn)場當中4 臺卷揚機的具體分配為：2013 年投入新使用的1 臺22 t 卷揚機和原有的1 臺22 t 卷揚機（配套的吊裝滑輪組為200 t 級，導向滑輪為30 t 級），該卷揚機為DN1800 化工、煉油以及PX 火炬筒體的主提升機。第3 臺為12 t 卷揚機（配套的吊裝滑輪組為45 t 級，導向滑輪為15 t 級），主要負責DN750 酸性火炬筒體的提升工作。第4 臺為7 t 的輔助卷揚機，該卷揚機的主要功能是配合滑輪組的安裝以及在DN1800筒體拆裝翻轉(zhuǎn)過程中筒節(jié)的吊裝牽引和穩(wěn)定輔助功能。同時根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況，加設1 臺5 t 的手拉葫蘆，作為DN750 筒體的拉緊穩(wěn)定設施。通過以上設施和滑輪組的配套使用，可以最大限度地簡化滑輪組的2 次拆裝工作，4 座火炬的檢修拆卸工作可以按照拆裝的順序交替進行，從而最大限度地縮短檢修工期。

3.2 吊裝滑輪組卷揚機牽引力計算

增加裕量后設吊裝總重Q=130 t，滑輪銅軸套具轉(zhuǎn)動阻力系數(shù)f=1.04，工作繩數(shù)n=12，滑輪組輸出端拉力見式（1）。

因加2 個導向滑輪，這時卷揚機拉力F=s×f2=14.98 t。

按安全系數(shù)5.5 倍要求，選用抗拉強大1700 MPa，型號6×3 t+1，最小直徑應為39 mm 鋼絲繩作牽引力計算。

3.3 翻轉(zhuǎn)滑輪組卷揚機牽引力計算

增加裕量后設翻轉(zhuǎn)火炬筒體節(jié)重Q=28 t，滑輪銅軸套轉(zhuǎn)動阻力系數(shù)f=1.04，工作繩數(shù)n=6，則滑輪組出端拉力見式（2）。

因加2 個導向輪，這時卷揚機拉力：F=s×f2=5.34×1.042=5.78 t。

按安全系數(shù)5.5 倍要求，選用抗拉強大1700 MPa，型號6×3 t+1，最小直徑應為21.5 mm 鋼絲繩作牽引力計算，此時安全系數(shù)為4.2，比常用安全系數(shù)5.5 偏小，起吊時應防止導軌卡澀和避免吊物與其他固定物件磕碰現(xiàn)象。

3.4 火炬的具體拆卸工作

在火炬筒體拆卸工作開始之前，需要率先對滑輪組的工作性能進行檢驗。在檢查完成之后將吊裝滑輪的掛鉤正確安置在火炬第2 節(jié)筒體底部的吊裝吊耳上，之后將7 t 的輔助卷揚機或5 t 的手拉葫蘆上的掛鉤安置在火炬的第1 節(jié)筒體上，拉緊穩(wěn)定的吊耳處并吊緊；隨后將搭設腳手架斷開蒸汽系統(tǒng)管道與筒體蒸汽管道的DN300、DN100 連接法蘭和保溫、斷開火炬系統(tǒng)管網(wǎng)與筒體彎頭處DN1800 法蘭連接口，松掉第1 節(jié)筒體與上部第2 節(jié)筒體法蘭連接的螺栓，松開第1 節(jié)筒體與上部第2節(jié)筒體旁蒸汽管道、引火管道的保溫、法蘭連接口和點火器電儀線路接口。在上述吊裝工作完成之后，使用22 t 的吊裝卷揚機提升上部第2 節(jié)以上的筒體至工程所標記的位置，之后在活動導軌應當匯總以警示顏色進行標記，防止提升的高度過高，同時應當將滑座停留在警示標記處，以便于在緊急情況下進行停車操作，這樣可以防止由于電氣控制線路故障使滑塊沖出軌道。之后在第1 節(jié)筒體的上端面部分的法蘭上對稱安裝2 個吊耳，將吊耳用螺栓和筒體法蘭進行連接，在吊耳安裝完成之后使用150 t 的履帶式吊車吊住安裝好的吊耳并提升帶緊。

在吊住吊耳之后，使用承重為25 t 的吊車將火炬周圍的護欄和平臺拆開，之后將7 t 輔助卷揚機上的拉緊穩(wěn)定的掛鉤轉(zhuǎn)移到150 t 履帶吊轉(zhuǎn)臂上，并翻轉(zhuǎn)筒體將其放置在翻轉(zhuǎn)平臺鞍座上。

在上述工作完成之后，擰開翻轉(zhuǎn)支座與底部筒體之間的螺栓，并將將底節(jié)筒體系好吊帶、鋼絲繩，利用150 t 履帶式吊車將筒體運到制作好的平臺鞍座上，并做好標記，以便安裝時無誤。因履帶吊帶重行走，筒體的吊高不得過高，在行走時速度不得過快，要保持平穩(wěn)。

隨后可以進行火炬頭的更換工作。首先需要拆除舊火炬頭周圍的長明燈、點火器、熱電偶以及接線導電管等裝置，隨后將這些裝置連接到法蘭之上，通過吊車和手拉葫蘆的配合作用將舊的火炬頭吊起，之后松掉火炬頭與筒體對接法蘭，在舊火炬頭拆除之后，要對筒體法蘭的密封面進行徹底的清理與檢查，在檢查清理工作全部完成之后將新火炬頭進行回裝。新火炬頭需要使用2 個5 t 手拉葫蘆進行吊裝組對，在組對完成之后將拆除的這些設備與新火炬頭進行連接。在更換工作完成之后需要對所有螺栓的鎖緊情況進行核查，核查無誤之后將其吊至翻轉(zhuǎn)支座處進行火炬筒體的回裝。

火炬檢修的最后一步為筒體的回裝。筒體的回裝需要通過倒裝的方式來進行，首先需要將最底部的火炬筒體與火炬頭提升至指定位置，之后將上1 節(jié)筒體吊至翻轉(zhuǎn)平臺處與翻轉(zhuǎn)支座進行連接，并通過吊車翻轉(zhuǎn)上1 節(jié)筒體，待滑座安置在滑道上之后將最底部的筒體進行下放，同時將2 節(jié)筒體進行連接，將筒體旁所有管線的法蘭也進行連接，連接完成之后依次向上連接筒體，直至完成筒體的安裝。

4 檢修施工工藝的實際應用效果

市場競爭白熱化，大型的煉化生產(chǎn)企業(yè)早投入生產(chǎn)1 h 就是提高效益?；鹁鏅z修工期在以小時計的關鍵線路上，每一個環(huán)節(jié)的差錯都會影響按期交付生產(chǎn)。在檢修的每一道工序都要在保證吊裝安全的基礎上科學的規(guī)劃。檢修通過采取增加吊裝系統(tǒng)，減少吊裝系統(tǒng)的移位時間，且每座火炬筒體的吊裝作業(yè)可錯開交替進行，各工種作業(yè)錯開空間形成流水作業(yè)；將每節(jié)筒體拆裝翻轉(zhuǎn)的工序由原來用卷揚機及滑輪組系統(tǒng)完成翻轉(zhuǎn)吊裝的模式改成用吊車來翻轉(zhuǎn)的模式，操作起來安全又快捷，節(jié)省作業(yè)時間（每節(jié)筒體節(jié)省約2 個小時）；整個檢修工作采取倒班作業(yè)，合理布置作業(yè)環(huán)境，做好交班管理等措施。整個施工工序應用科學、作業(yè)工序流暢，施工工藝實際應用效果佳。檢修項目安全、準點、高效的完成交付生產(chǎn)。

5 結束語

以福建省聯(lián)合石油化工公司的可拆卸捆綁式火炬檢修工程作為實例，對火炬的檢修流程進行詳細的論述，經(jīng)過細致研究，認為在火炬的檢修工作中應當注意以下4 點：①嚴格遵守起重吊裝的安全規(guī)范，防止火炬筒體掉落事故的發(fā)生；②檢修過程中要嚴格按照火炬的拆卸檢修方案來執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)問題及時與相關人員進行溝通；③在檢修過程中設置火炬筒體吊裝第1 節(jié)拆卸和最后1 節(jié)回裝提升時做好限位標記，避免筒體提升過高，造成頂部筒體的滑架沖出軌道發(fā)生事故；④考慮到火炬系統(tǒng)經(jīng)過長周期的生產(chǎn)運行，筒體內(nèi)部有可能存在結晶物附著在筒體內(nèi)壁的現(xiàn)象，造成筒體吊裝載荷增加，給吊裝帶來安全隱患。故在拆第1 節(jié)筒體吊裝時，在卷揚機跑繩上安裝電子拉力計來驗證吊裝載荷，防止隱患發(fā)生造成事故。