加氫精致裝置重沸爐安裝技術(shù)方法

金 明

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

某煉油廠120 萬噸/年加氫精致裝置，其中分餾塔底重沸爐采用的結(jié)構(gòu)形式為一個(gè)輻射室、一個(gè)對(duì)流室及一個(gè)煙囪組成的立式圓筒爐，爐體規(guī)格Ф5836 mm×23 041 mm，高為45 m。該大型設(shè)備安裝過程較為復(fù)雜，存在多工種交叉作業(yè)的問題。為避免發(fā)生安全事故，需要施工技術(shù)人員優(yōu)化施工方法，合理安排施工工序，以保證設(shè)備安裝質(zhì)量。

1 重沸爐各構(gòu)件的前期預(yù)制

重沸爐按七部分進(jìn)行預(yù)制：第一部分爐底鋼結(jié)構(gòu)、第二部分爐體鋼結(jié)構(gòu)（分成兩個(gè)模塊）、第三部分對(duì)流室、第四部分煙筒、第五部分輻射室爐管、對(duì)流室爐管，第六部分空氣預(yù)熱系統(tǒng)、第七部分盤梯、平臺(tái)。

（1）第一部分為爐底鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制成整體，直徑5836 mm、高3200 mm，預(yù)制成一個(gè)整體，整體拉運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)并安裝。

（2）第二部分為爐體鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制成整體，直徑5766 mm、高10.3 m，預(yù)制時(shí)在對(duì)稱的兩個(gè)45°爐體壁板不上、環(huán)梁暫不安裝，因煉油廠內(nèi)龍門架最低處為4.1 m，做成整體后在分成兩個(gè)部分拉運(yùn)，拉運(yùn)時(shí)需要特制一個(gè)拉運(yùn)胎具。拉運(yùn)前需對(duì)兩部分爐體加固，加固材料為槽鋼[240 mm ×80 mm×8 mm，共36 m。

（3）第三部分對(duì)流室預(yù)制成一個(gè)整體模塊，規(guī)格3686 mm×3196 mm×8721 mm（長(zhǎng)×寬×高）。在四面框架上都要有臨時(shí)加固，加固材料為槽鋼[240 mm×80 mm×8 mm，端框架水平方向加固3 根長(zhǎng)度L=3700 mm，兩側(cè)框架呈X 形加固，L=4900 mm。這樣能保障對(duì)流室框架的穩(wěn)固性。

（4）第四部分為煙囪整體預(yù)制Ф1500 mm×22 300 mm，預(yù)制時(shí)分成14 段，前5 段規(guī)格為Ф1500 mm×1600 mm×6 mm，后9 段為Ф1500 mm×1600 mm×8 mm，最后一段為Ф1516 mm×1000 mm×8 mm，筒體外壁安裝破風(fēng)圈，所以預(yù)制煙筒時(shí)，需制作一個(gè)預(yù)制胎具，筒體預(yù)制完成后并將直梯、破風(fēng)圈、吊車環(huán)板等所有內(nèi)件全部安裝完成，并將內(nèi)部的耐熱襯里施工完成，預(yù)制完成后總重15 t（含襯里）。

（5）第五部分輻射室爐管、對(duì)流室爐管預(yù)制。輻射室爐管共48 根，規(guī)格Ф152 mm×8 mm×9000 mm，材料為20＃鋼，分4 組進(jìn)行整體預(yù)制，每組12 根爐管，預(yù)制成1/4 圓形管排組。

預(yù)制前，需在臨時(shí)平臺(tái)上制作一個(gè)胎具（共制作4 套），胎具下面是工字鋼與槽鋼焊接的矩形，工字鋼上面立著焊接δ＝12 mm鋼板割制成的卡具，用于固定爐管，保障組對(duì)爐管時(shí)間隙及圓度。

對(duì)流室爐管共98 根，規(guī)格Ф152 mm×8 mm×4000 mm，材料為20＃鋼，對(duì)流室爐管為水平彎頭彎管。在預(yù)制平臺(tái)上將兩根對(duì)流室爐管預(yù)制焊接180°急彎彎管。焊接時(shí)，兩對(duì)爐管的另一端用卡具固定，將爐管預(yù)制成U 形管后放在拉運(yùn)胎具上，再拉運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。

（6）第六部分為空氣預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)制：在臨時(shí)預(yù)制平臺(tái)上將吸風(fēng)筒Ф812 mm×5000 mm，重0.8 t；冷風(fēng)道Ф812 mm×26 800 mm，重3.7 t；熱風(fēng)道Ф912 mm×18 454 mm，重3.2 t；4 個(gè)彎頭、天方地圓等全部預(yù)制完成。

①鋼筋托梁規(guī)格：采用Ф16 mm的鋼筋雙筋焊接而成，寬度80 mm，長(zhǎng)度分別為3 800 mm和2 900 mm，在安裝錨桿的位置處焊上兩段縱筋。

（7）第七部分為梯子、平臺(tái)預(yù)制，共1 個(gè)斜梯、3 個(gè)直梯、1 個(gè)盤梯和5 層圓平臺(tái)。

2 重沸爐各構(gòu)件安裝方法

爐體安裝前，必須按土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)文件和相關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求對(duì)基礎(chǔ)表面尺寸進(jìn)行檢查，合格后方可安裝。鋼結(jié)構(gòu)在安裝前，應(yīng)對(duì)相關(guān)技術(shù)資料進(jìn)行復(fù)核。

2.1 爐底鋼結(jié)構(gòu)安裝

爐底鋼結(jié)構(gòu)安裝前，預(yù)先在設(shè)備基礎(chǔ)上放置好墊鐵、底板，并將底板用螺栓安裝完，用墊鐵找平，并焊接上兩段100 mm 長(zhǎng)的∠100×10 角鋼。

爐底第一部分安裝時(shí)，吊車站在南側(cè)吊裝平臺(tái)上，當(dāng)立柱落在底板上時(shí)找正8 根柱子，然后4 名電焊工同時(shí)將各個(gè)立柱與底板的焊縫焊一段，最后吊車落勾。

2.2 爐體鋼結(jié)構(gòu)安裝

爐底鋼結(jié)構(gòu)完成后安裝爐體鋼結(jié)構(gòu)，分成兩個(gè)部分安裝完成。先安裝第一部分，50 t 吊車主吊，暫不松勾，用另一臺(tái)50 t吊車，主吊第二部分、安裝、與第一部分合攏。最上面的連接梁槽鋼圈組對(duì)一起后，找水平度與垂直度，將下面段焊。吊車松勾，最后連接兩個(gè)45°角的環(huán)梁及爐墻板。

2.3 輻射室爐管安裝

輻射室爐管分4 組進(jìn)行整體吊裝，每組12 根爐管。先將預(yù)制好的4 組爐管及胎具拉運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，將爐管及胎具放在臨時(shí)安裝平臺(tái)上。輻射室每組爐管安裝時(shí)，用特制平衡夾緊裝置共兩組，圓弧鋼板上面焊一塊立筋板保證圓弧度，固定爐管的12 套U 形螺栓，將一組爐管上面的每根爐管都固定在圓弧板上，防止吊裝時(shí)將焊口撕裂。

輻射室爐管安裝完成后，內(nèi)部需搭滿堂紅架子6 m ×7 m×13 m。

2.4 對(duì)流室安裝

對(duì)流室重9.28 t，整體進(jìn)行安裝。用80 t 吊車主吊，安裝完畢后在把假梁拆除，安裝拉筋。

2.5 對(duì)流室爐管安裝

對(duì)流室爐管在對(duì)流室整體吊裝完畢后，進(jìn)行成對(duì)安裝。先將對(duì)流室爐管放在拉運(yùn)胎具上，拉運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)（圖1）。

圖1 爐管拉運(yùn)胎具

拉運(yùn)胎具用3 根工字鋼I250 mm ×116 mm×8 mm（每根長(zhǎng)3 m，間隔3 m）擺開，中間用槽鋼[14 mm 共6根連接（每根長(zhǎng)3 m），在工字鋼上面焊接δ＝12 mm 鋼板割制成帶弧形的立板。

對(duì)流室爐管，采用兩根一組安裝，用25 t 吊車配合2 t 卷?yè)P(yáng)機(jī)返滑子和專用脹接卡子進(jìn)行安裝，爐管穿管吊裝用特制的吊裝胎具進(jìn)行吊裝，每次吊裝U 形管一組。吊車站在爐東側(cè)臨時(shí)平臺(tái)上，共吊裝48 組，爐管爐管穿管方向?yàn)閺奈飨蚰稀?/p>

圖2 對(duì)流室爐管吊裝鋼板卡具

圖3 對(duì)流室爐管吊裝鋼板卡具

2.6 煙筒安裝

煙筒重15 t，整體進(jìn)行安裝，煙囪的安裝前需焊接管軸式吊耳共3 個(gè)（圖4）。管軸式吊耳結(jié)構(gòu)尺寸及結(jié)構(gòu)如圖5 所示。其中，補(bǔ)強(qiáng)圈D3可取其厚度δ 等于設(shè)備壁厚，加強(qiáng)筋δ4其邊長(zhǎng)為75 mm。

圖4 煙筒吊裝示意

圖5 吊耳結(jié)構(gòu)

支撐平衡梁長(zhǎng)1780 mm，平衡梁為Ф108 mm×4 mm，其設(shè)計(jì)圖如圖6 所示。

圖6 支撐平衡梁設(shè)計(jì)

重沸爐筒體安裝合格后，按照不同的標(biāo)高和角度在鋼殼上開設(shè)氣體燃燒器接管孔，廢液噴嘴接管孔，蒸氣吹掃接管孔，沖冷空氣接管孔，窺視孔和儀表接管孔。

2.7 空氣預(yù)熱系統(tǒng)安裝

將空氣預(yù)熱系統(tǒng)各部件從臨時(shí)預(yù)制平臺(tái)拉運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，安裝主要有以下環(huán)節(jié)：吸風(fēng)筒Ф812 mm×5000 mm 整體安裝，重0.8 t；冷風(fēng)道Ф812 mm×26 800 mm 及兩個(gè)彎頭整體安裝，重3.7 t；熱風(fēng)道Ф912 mm×18 454 mm 整體安裝，重3.2 t；空氣預(yù)熱器到貨后整體安裝。