淺談大型催化裂化裝置兩器襯里施工質(zhì)量管控

劉光輝，趙君昌，何雪軍，康浩

（浙江石油化工有限公司， 浙江 舟山 316200）

450萬噸/年重油催化裂化裝置是浙江石化重要的煉油加工裝置，該裝置反再部分采用UOP工藝，由中石化洛陽院詳細設(shè)計，采用結(jié)構(gòu)緊湊、易于操作和維護的并列式兩器，即重疊布置的兩個再生器與包含VSSSM快速分離技術(shù)和AF填料設(shè)計汽提段的熱壁反應(yīng)沉降器并列布置，形成高低并列的兩器結(jié)構(gòu)，再生器采用重疊式兩段再生型式，兩個再生器重疊布置。該裝置兩器（再生器和反應(yīng)器）及附屬設(shè)備操作條件較為苛刻，不僅要承受650-750℃的高溫，還要抗高線速催化劑沖蝕。因此，襯里質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到催化裝置能否安全、平穩(wěn)及長周期運行。

1 兩器襯里結(jié)構(gòu)

再生器筒體、封頭、斜管均采用單層隔熱耐磨襯里料，錨固釘材質(zhì)為S30408。反應(yīng)沉降器采用熱壁設(shè)計，汽提段采用AF填料設(shè)計無襯里結(jié)構(gòu)，汽提段下部錐段設(shè)計為龜甲網(wǎng)單層高耐磨襯里，型號為LA，提升管及Y型段均為制造商在出廠前預(yù)制完成，具體見表1。

表1 兩器各部位襯里型號及厚度

2 襯里施工步驟及常見質(zhì)量問題分析

2.1 襯里施工步驟

單層隔熱耐磨襯里施工采用支模澆注方法，一般從下往上逐段進行。龜甲網(wǎng)襯里采用手工搗打的施工方法，用橡膠錘或木槌一錘壓半錘搗打密實。主要步驟如下：

設(shè)備驗收及錨固釘安裝驗收→腳手架搭設(shè)→噴砂除銹→錨固釘戴塑料帽→模板架設(shè)及驗收→襯里配比、攪拌、澆注→襯里養(yǎng)護→檢查驗收

2.2 常見質(zhì)量問題分析

（1）設(shè)備驗收不嚴格。如：錨固件安裝問題造成襯里局部脫落，原因有錨固釘布置密度不夠、錨固件材質(zhì)、錨固件焊縫長度及焊腳高度等不符合要求，尤其是Ω錨固釘錘擊檢查一定要嚴格執(zhí)行，要求每4m2抽查1個錨固釘，將其錘彎不斷裂，只有嚴格驗收標準才能保證錨固釘?shù)腻^固作用。

（2）配比不合適。如：作業(yè)人員為方便澆注作業(yè)或節(jié)約成本，刻意地多加兌水、少加鋼纖維、攪拌不均勻，這樣攪拌的漿料較稀、流動性好、澆注方便節(jié)約時間，但是這樣操作會嚴重影響襯里的強度。

（3）振搗不合理。如振搗不均勻、插入深度不夠或振搗過度造成襯里不實、空鼓、蜂窩氣孔及漿液離析。

（4）特殊部位未支模整體澆注而采用手工搗打，造成襯里不密實，強度不夠而脫落。這些特殊部位存在高線速、高沖刷磨損、空間狹小、仰面施工等情況。如：提升管Y型段、各斜管、斜管下料口與再生器相貫線、人孔與再生器相貫線、裝卸孔與再生器相貫線等。

3 襯里施工的控制要點

3.1 專項施工方案的制定

襯里施工作為一個特殊的工序，在施工前需編寫具體的施工方案，并核對圖紙、規(guī)范標準，做到每個部位都有清晰的、準確的施工要求，防止用錯材料或施工方法不正確，影響襯里施工質(zhì)量。方案內(nèi)容應(yīng)包含設(shè)備驗收、材料驗收、機具準備、人員資格培訓、噴砂除銹、支模、攪拌澆注、襯里養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)。方案確定后，施工方應(yīng)嚴格按方案要求執(zhí)行。

3.2 施工準備及施工要求

3.2.1 材料驗收與防護

檢查A/B/C/D級襯里料、錨固釘、鋼纖維、龜甲網(wǎng)等材料的質(zhì)量證明書；檢查襯里料是否有結(jié)塊成團現(xiàn)象，是否在有效使用期內(nèi)；檢查錨固釘、鋼纖維、龜甲網(wǎng)尺寸是否符合圖紙及規(guī)范要求，金屬含量是否滿足規(guī)范要求；檢查該材料是否符合該部位的施工要求；各種襯里料需抽樣送權(quán)威檢測部門進行復(fù)檢。材料到場后，應(yīng)根據(jù)不同的材料種類，采取相應(yīng)的防雨、防潮措施，加強材料在運輸、庫存中的保護，嚴禁使用變質(zhì)和過期的材料。

3.2.2 錨固釘安裝驗收

錨固釘?shù)暮附討?yīng)按嚴格按設(shè)計院圖紙布置焊接，間距及用量都應(yīng)嚴格執(zhí)行，如圖1。錨固釘焊接要求應(yīng)滿足：（1）焊肉應(yīng)飽滿無咬肉現(xiàn)象；焊縫表面不允許有裂紋、氣孔、夾渣、凹陷等缺陷；（2）錨固釘兩側(cè)焊縫長度≮25mm，焊腳高度≮6mm；（3）筒體、封頭、過渡段及直徑較大的開孔接管部位：一般襯里總厚度δ＞100mm時，間距a＝200mm。

圖1

3.2.3 龜甲網(wǎng)安裝驗收

龜甲網(wǎng)在安裝拼接時應(yīng)滿足規(guī)范要求，剪斷時應(yīng)采用斷絲剪，嚴禁熱切割。龜甲網(wǎng)的滾制方向與鋼帶長度方向應(yīng)保持一致，其結(jié)扣不得斷裂、脫扣，網(wǎng)格的大小均勻、卡扣的松緊及板條的平整度應(yīng)滿足要求。

3.2.4 施工要求

（1）水質(zhì)及環(huán)境要求：襯里混凝土攪拌水中氯化物的含量應(yīng)≤50mg/L，pH值宜為6.5-7.5。施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度宜為5～35℃，否則應(yīng)采取保暖、降溫措施。

（2）支模前，應(yīng)逐一檢查錨固釘是否彎曲，錨固釘端部是否安裝特制塑料帽（塑料帽的作用是受熱融化后給錨固件及襯里受熱膨脹留出空間），內(nèi)伸管應(yīng)按規(guī)范要求進行包裹陶纖紙；支模后應(yīng)對支模情況進行檢查驗收，保證模板接縫對齊、無錯邊、密封嚴密、牢固且滿足襯里厚度要求。

（3）仔細核對施襯部分用料是否正確，將各部位使用骨料、水泥、鋼纖維、水分配比進行量化，便于準確用料和現(xiàn)場監(jiān)督；攪拌好的襯里料在30min中內(nèi)使用完成，嚴禁二次加水使用。

（4）同環(huán)模板中，襯里混凝土應(yīng)分層連續(xù)均勻澆注，并應(yīng)在下層襯里混凝土初凝前將上層襯里混凝土澆注完畢，尤其在上層模板與下層模板的結(jié)合部位需用振搗器振搗到位，防止?jié)沧⒉粚嵒蚩展默F(xiàn)象。

（5）澆注過程中，振搗棒應(yīng)快插慢拔、不能漏振、不能過度振搗、不能發(fā)生離析現(xiàn)象。振搗時盡可能避免碰撞模板和定位件，防止爆模漏漿。每環(huán)模板預(yù)留50～100mm，并按要求做好與上層模板結(jié)合的梯形施工縫。

（6）各斜管、變徑、人孔、裝卸孔等特殊部位是襯里裂紋、脫落的高發(fā)部位，必須支?；蛑М愋文＿M行澆注，且在施工時盡可能一次性澆注完成，不留施工縫，達到同標高筒體時需與其整體澆注，完成后圓滑過渡，以保證高線速、易磨損沖刷部位的襯里質(zhì)量。

3.2.5 襯里養(yǎng)護

（1）襯里施工完成后，當模板表面開始發(fā)熱時應(yīng)對模板進行噴淋降溫。在襯里強度能保證其表面及棱角不因拆模而受損壞時，可以進行拆模，拆模時注意不能傷及襯里表面，防止大力碰撞造成缺棱掉角。下部的承重模板必須在襯里強度達到設(shè)計強度的70%時，方可拆模。

（2）室外溫度高于35℃時，拆模后應(yīng)及時進行霧濕養(yǎng)護24h，時間間隔應(yīng)根據(jù)實際環(huán)境溫度控制在20-40分鐘左右，然后再自然養(yǎng)護，時間≮48h；低于35℃時，采用自然通風養(yǎng)護。養(yǎng)護時，襯里表面不能積水，應(yīng)用棉布擦干。

3.3 施工質(zhì)量監(jiān)督

成立襯里施工質(zhì)量管控小組，由項目部、施工方、監(jiān)理共同監(jiān)督施工質(zhì)量。對小組的每個成員進行明確分工，責任到人，真正做到各負其責。襯里施工前，項目部組織施工單位、監(jiān)理單位對專業(yè)的施工方案進行全面討論和改進，對管控小組全體成員進行專業(yè)化的技術(shù)培訓，要求對襯里施工配比、攪拌、澆注、養(yǎng)護等各步驟進行全程監(jiān)督并做好記錄，保證襯里施工各個環(huán)節(jié)質(zhì)量和進度可控。

4 結(jié)束語

通過裝置運行的實際情況分析，目前兩器筒體襯里溫度在130～175℃，斜管襯里溫度150～220℃，遠低于設(shè)計允許溫度，整個兩器及斜管未出現(xiàn)一處熱點，通過襯里施工的全過程管控，達到了預(yù)期效果，為裝置長周期、安全、平穩(wěn)運行奠定了堅實基礎(chǔ)。當然，提高襯里的使用壽命，除了襯里施工的全過程質(zhì)量管控，在前期襯里設(shè)計選型、烘襯是否嚴格按升溫曲線進行，裝置生產(chǎn)運行過程中精心平穩(wěn)操作等各方面都要嚴格管控，才能保證大型催化裂化裝置應(yīng)對原料重質(zhì)化、劣質(zhì)化狀態(tài)下的長周期運行。

◆參考文獻

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