乙烯裂解爐爐管伸縮囊安裝工藝及質(zhì)量控制

朱扶林

中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司 安徽合肥 230601

阿曼某乙烯項(xiàng)目位于阿曼蘇哈爾化工園區(qū)，由美國(guó)芝加哥鋼鐵橋梁工程公司（CB&I） 和中鼎工程公司（CTCI）聯(lián)合總包（CCJV），中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱三化建）分包項(xiàng)目。三化建主要負(fù)責(zé)全套乙烯裂解爐，冷、熱區(qū)全套裝置的鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道安裝，以及預(yù)試車、防腐保溫、電器儀表等工作。

乙烯裂解爐爐管伸縮囊的安裝有別于傳統(tǒng)的防腐保溫，屬于比較新穎的工作，也是本項(xiàng)目一個(gè)亮點(diǎn)。伸縮囊位于裂解爐輻射段爐管的外露部分，底部至爐內(nèi)的過渡溝槽內(nèi)，施工內(nèi)容包括冷、熱端耐高溫布兜的安裝與縫合，陶瓷纖維散棉填裝，防雨布、遮雨檐的安裝及爐內(nèi)防振繩的纏繞。爐管伸縮囊的安裝工序復(fù)雜，難度較大。

1 工程材料及工具介紹

在材料使用上，因裂解爐裝置的特殊工藝要求，伸縮囊安裝用的所有材料均由廠家提供。廠家從荷蘭Insulcon公司直接采購(gòu)，需持領(lǐng)料單，從總包領(lǐng)取。施工中所需材料及機(jī)具如表1 所示。

表1 伸縮囊安裝用材料及機(jī)具

2 施工程序及施工方法

領(lǐng)料之前開箱查驗(yàn)材料種類及數(shù)量，檢查材料狀況是否完好。材料領(lǐng)取至現(xiàn)場(chǎng)后要合理存放，防塵防雨。

2.1 熱端耐高溫布的安裝與縫合

耐高溫布由兩層疊在一起，上層綠色，為冷端；下層粉紅色，為熱端，直接接觸爐內(nèi)。耐高溫布一側(cè)的冷熱端連接在一起，另一側(cè)是分開的，而且熱端遠(yuǎn)比冷端長(zhǎng)。在冷、熱端連接處用銳物鉆眼，再將銳物插入同樣有孔眼的爐壁上，初步固定；再在其他爐壁孔眼處刺穿冷、熱端布兜連接處，裝上螺栓螺母和扁鐵，達(dá)到緊固連接端的目的。雙排爐管的溝槽需要安裝三塊（每排爐管與爐壁之間各一塊，兩排爐管之間一塊）耐高溫布，下層熱端布之間要用相同材質(zhì)的線縫合。冷熱端分開一側(cè)熱端布需要用抱卡固定在一排爐管上，這樣熱端布就在溝槽內(nèi)形成了一個(gè)“U”型布兜。雙排爐管之間的間隙要安裝成品的“U”型熱端布兜，上面還有冷端蓋布，“U”型布兜兩端也是通過抱卡固定在兩排爐管上。需要注意的是，抱卡是同時(shí)穿過兩側(cè)和中間的熱端布，同時(shí)將其固定在爐管上，這是個(gè)很巧妙的設(shè)計(jì)。

2.2 散棉填裝及冷端高溫布的縫合

熱端形成“U”型布兜后，填塞陶瓷纖維散棉。爐壁與爐管之間分別填塞3 包棉，雙排爐管之間填塞2 包棉，總計(jì)8 包棉，每包20kg。填棉要均勻、壓實(shí)，確保每個(gè)角落填塞到位。要到爐內(nèi)觀察，檢查是否會(huì)透光。若有透光，則需要在透光位置調(diào)整散棉填塞，直至無法透光為止，說明間隙已經(jīng)填塞封閉完好，可避免將來因爐內(nèi)高熱透過間隙溢出而造成生產(chǎn)問題甚至事故，這一點(diǎn)尤為重要。散棉填塞完畢后，將冷端布蓋上，同樣的，還是用抱卡固定在雙排爐管上，最后縫合。這樣，主體上的伸縮囊安裝基本就完成了。散棉填裝填裝后形成的爐內(nèi)伸縮囊見圖1。

圖1 散棉填裝填裝后形成的爐內(nèi)伸縮囊

2.3 防雨布的安裝、縫合及遮雨檐的安裝

伸縮囊嚴(yán)禁進(jìn)水，所以必須在其上方安裝防雨布。防雨布的材料與耐高溫布出自同一廠家，不但防雨且耐高溫。防雨布的安裝與耐高溫布的安裝類似，一端通過扁鐵壓在有孔眼的槽鋼上，再用銳物通過孔眼刺穿防雨布，裝上螺栓螺母；另一側(cè)防雨布通過相同的方法用扁鐵壓在爐管的保溫外護(hù)上，繞爐管外護(hù)一圈，打上螺絲。安裝后的防雨布呈一個(gè)斜坡狀，可以起到防雨、排水作用。繞一圈后的防雨布搭接處需要縫合，各組爐管之間或者進(jìn)油管和出油管之間的間隙也要縫合，這樣防雨布就可以形成一個(gè)整體。防雨布安裝完后，需要再在其上方安裝遮雨檐，遮雨檐固定在爐管保溫的外護(hù)上，加強(qiáng)防雨能力。

需要特別指出，由于進(jìn)油管和出油管兩者保溫后的間隙只有約100mm，人手無法伸進(jìn)去將防雨布固定在保溫外護(hù)上，也無法完成間隙里的防雨布縫合，所以不可能先完成爐管外護(hù)安裝后再裝防雨布。應(yīng)先將防雨布固定在間隙處的外護(hù)上，再安裝爐管外護(hù)。防雨布分別繞保溫后的進(jìn)油管和出油管一圈，防雨布上端由外護(hù)、扁鐵、螺絲臨時(shí)固定；下端由槽鋼、扁鐵、螺栓固定，連接縫縫合，這樣進(jìn)油管和出油管的防雨布下端就完成定位了。然后必須再將進(jìn)油管和出油管之間縫隙的外護(hù)拆開，才可以縫合進(jìn)油管和出油管的防雨布，否則無法縫合，這樣進(jìn)油管和出油管防雨布就形成一個(gè)整體，最后再回裝外護(hù)。注意，防雨布必須完成定位后才可以縫合進(jìn)油管和出油管之間的縫隙，否則將來運(yùn)行時(shí)，進(jìn)油管出油管可能會(huì)由于相對(duì)位移而撕裂防雨布。這是一個(gè)難點(diǎn)，也是最耗時(shí)耗力的一項(xiàng)工作。具體見圖2 和圖3。

圖2 防雨布的安裝、縫合與遮雨檐的安裝

圖3 進(jìn)油管和出油管間隙的防雨布的安裝和縫合

2.4 爐內(nèi)纏繩

爐內(nèi)纏繩相對(duì)簡(jiǎn)單，要在離地面約11.0m 高的位置纏繩子。爐內(nèi)纏繩要把握好每一截繩子的長(zhǎng)度，若繩子太短，無法完成一組爐管的纏繞；若繩子太長(zhǎng)，則造成浪費(fèi)，后面的纏繩也不夠。繩子與爐管接觸部位要套上繩套，防止繩子與油管直接接觸、摩擦，造成繩子破損斷裂，從而延長(zhǎng)使用壽命。

3 質(zhì)量控制

（1）伸縮囊的所有材料都由廠家直接提供，余量很少，價(jià)格昂貴（6 臺(tái)裂解爐伸縮囊材料價(jià)值200 萬美元）。故在施工時(shí)一定要小心謹(jǐn)慎，不可浪費(fèi)材料，更不能因使用或存儲(chǔ)不當(dāng)造成損壞。否則，不僅要自己購(gòu)買材料，效益流失，還會(huì)因材料采購(gòu)周期導(dǎo)致工期延后。

（2）工序較多，難度較大，對(duì)施工人員的專業(yè)素質(zhì)要求很高。施工前期總包專門邀請(qǐng)伸縮囊廠家技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)培訓(xùn)，培訓(xùn)了兩組施工人員，一共12 人，歷時(shí)半個(gè)月，完成一臺(tái)爐子后廠家技術(shù)人員才離場(chǎng)。后續(xù)剩余五臺(tái)爐子的伸縮囊安裝固定這12 人施工。

（3）耐高溫布縫合的線也必須耐高溫，尤其是熱端耐高溫縫合線具有向異性，直線很結(jié)實(shí)，強(qiáng)度高，但是一旦對(duì)折或者打結(jié)，就很容易斷裂。所以在縫合的時(shí)候要格外小心，若因發(fā)生對(duì)折或者打結(jié)導(dǎo)致線斷裂，那么接縫的縫合就要重頭再來，之前的努力也將功虧一簣。

（4）散棉填裝只有一個(gè)要求，即依照廠家指導(dǎo)，均勻填裝。要求溝槽完全填充，沒有縫隙。

（5）防雨布的安裝縫合難度很大，必須要和爐管進(jìn)油管、出油管的外護(hù)安裝配合進(jìn)行。先完成外護(hù)安裝，再進(jìn)行防雨布安裝縫合是行不通的。要先通過爐壁槽鋼和爐管保溫外護(hù)初步定位防雨布，再拆除出油管和進(jìn)油管外護(hù)完成間隙處的防雨布縫合，最后恢復(fù)外護(hù)。

（6）爐內(nèi)纏繩的目的是將每組爐管拴在一起，生產(chǎn)時(shí)可以降低爐內(nèi)高溫火焰向爐管噴射時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)幅度。所以要盡可能提高繩子的使用壽命，繩套、繩子與縫合線材質(zhì)一樣，極易損壞，安裝時(shí)必須格外小心。

4 結(jié)語

乙烯裂解爐爐管伸縮囊的安裝是比較新穎的工作，尤其是在沒有相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)的情況下，難度較大。安裝工作由廠家技術(shù)人員培訓(xùn)的保溫工完成。安裝的工序，防雨布的安裝縫合，與進(jìn)油管、出油管外護(hù)的安裝配合等工序工藝及施工方法方面還是可以再優(yōu)化改進(jìn)的，有待在后續(xù)相同項(xiàng)目工作中認(rèn)真研究，逐步改善。