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关于吸附塔内件的安装工艺

本文重点介绍了吸附塔内件安装的主要程序及注意事项,重点从格栅安装—(T型密封条焊接)—分布管安装—(L型密封条焊接)—(现场焊缝气密性试验)—吸附剂装填—格栅完整性试验等连续

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关于吸附塔内件的安装工艺

发布时间:2022-10-05 10:07 热度:

关于吸附塔内件的安装工艺

  摘要:本文重点介绍了吸附塔内件安装的主要程序及注意事项,重点从格栅安装—(T型密封条焊接)—分布管安装—(L型密封条焊接)—(现场焊缝气密性试验)—吸附剂装填—格栅完整性试验等连续的施工过程阐述吸附塔内件的安装。

  【关键词】吸附塔、洁净度、内件安装、无应力组焊、吸附剂装填

  Abstract: This paper focuses on the introduction of the main procedures and precautions of the adsorption tower internal parts installation: grille installation - (T seal welding) - distribution pipe installation - (L-type seal welding) - (field weld gastightness test) - adsorbent loading - grille integrity test.

  Key words: adsorption tower; cleanliness; installation of the internal parts; unstressed welding; adsorbent loading

  中图分类号:TF082 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

  1、前言

  吸附塔是PX装置的关键设备之一,装置2台吸附塔呈并列式布置,内部共有26层格栅组件构成24个床层。其中主要金属构件有格栅、T型密封条、L型密封条、分布管、U型平衡弯管、冲洗油管线等,非金属物主要有陶纤绳、吸附剂等。其中格栅密封条及分布管的无应力组焊素以技术要求高和施工难度大而著称。

  3、前期准备

  内件安装及吸附剂装填需要做大量的前期准备,其主要前期准备包括以下几方面:

  1)技术及人员准备跟石化一般工程基本相同,在此不再叙述。

  2)工机具准备

  吸附塔内件安装及吸附剂装填需准备大量的工装:

  长导链:导链链长在18m左右,吨位根据具体情况确定;

  现场临时存储仓库:要求干燥、防雨、通风良好、且能够方便叉车进出。

  叉车:根据施工现场实际需求,选择具体的型号及数量,并且必须配备能够吊装吸附剂桶的桶夹子;

  吊车(塔吊):根据现场实际情况确定型号及数量(一般1台50t);

  装剂用料斗:准备3个容积在2t左右的装剂料斗,料斗必须设置可以调节流量的阀门;

  帆布袋:根据装剂料斗出口直径确定,一般在φ150mm左右,帆布袋必须带有静电导出装置,能够将吸附剂与帆布袋摩擦产生的静电导出;

  格栅检查支架:采用[100现场制作,高度在1米左右即可,长度根据每层格栅数量多少确定;

  塔内钢直梯:根据吸附塔的具体结构尺寸确定钢直梯的尺寸;

  制作护笼在施工过程中安装在塔顶人孔处;

  制作装剂平台,装剂平台应略高于装剂料斗;

  4、塔体几何尺寸测量

  吸附塔筒体椭圆度、支撑圈水平度、支撑梁水平度、相邻两层支撑圈之间距离的测量。具体误差要求以专利商提供的数据为准。

  首先将塔内支撑梁的水平度调整至≤2mm。使用电动葫芦将格栅按顺序摆放到位,用撬棍调整格栅的间隙,格栅的间隙应按照专利商的要求进行调整,下表为XX专利商对格栅调整间隙的要求:

  间隙调整完毕后一般采用如下方法检查格栅是否与塔壁支撑圈接触严密:作业人员双脚站在单块格栅的侧肋上面,左右晃动身体,若格栅随身体晃动,说明格栅与支撑圈之间接触不严密存在间隙,处理方法为作业人员从塔底人孔进入底封头内部从格栅的底部将填隙片塞到与支撑梁或支撑圈的间隙处。经调整的格栅板相邻侧肋要平齐且在同一个平面,并使用水平尺测量所有格栅板水平度是否≤3mm。若专利商有要求严格按照专利商要求执行,当水平度检查合格后将填隙片点焊固定(使用惰性气体保护焊)在支撑梁或支撑圈上。同时,应在格栅的底部将每块相邻格栅与支撑圈或横梁之间用临时钢条(与格栅同材质)相互点焊固定,使格栅板形成整体,避免在填塞陶纤绳和装配分布管过程中发生移动。

  3)陶纤绳填塞

  陶纤绳的填塞专利商都会给出具体填塞陶纤绳的规格、填塞顺序、起始点、填塞层数等,并且在现场有专人指导填塞。

  4)T型密封条安装

  首先将格栅上表面用灭火毡覆盖以免焊接时电弧对筛网造成伤害;使用惰性气体保护焊点焊固定T型条,T型密封条焊接时从中心位置开始进行,采用交替分段跳跃退步焊接的方法进行焊接,每段焊接的长度≤100mm。焊接完成第一遍(打底层)焊缝,待焊缝完全冷却后进行PT无损检测,如合格则采用同样的方式进行盖面焊接,并再次进行PT无损检测。T型密封条焊接完成待焊道完全冷却后去除格栅底部的临时固定夹具。用塞尺检查格栅和支撑梁或支撑圈之间是否存在间隙。如果存在间隙应立即通知专家组对现场进行查看并共同确定解决方案,一般如果间隙在1-2mm之间只需要填塞足够数量的填隙片即可。

  5)安装分布管

  底格栅分布管根据专利商不同,有多种形式,但唯一一点就是每个专利商都要求在其它焊道全部焊接完成后才能焊接与格栅连接的管口;

  按照专利商提供的图纸测量分布管并下料组对施工。应注意暂时不要对管子实施根部焊,采用点焊托架的方式来组对分布管焊缝。每次连接时用3个焊接托架把分布管连接到一处,用管夹或其它支撑物在分布总管底部进行支撑,但不得把管子点焊到格栅管口上;

  用TIG (惰性气体保护焊)焊接分布管焊缝的根部(打底层),但分布管到格栅管口之间的焊缝暂不能实施根部焊,只能在其余焊缝完成填充后施工;

  依次从最大管的底部开始焊到最小管的顶部,待焊缝根部完成焊接并全部冷却后,打开所有管夹,按照要求重新检查并调整分布管焊缝与格栅管口的实际偏差,偏差要求见下表,检查底部封头出料口管线与格栅接头是否对准同心。如果分布管和格栅管口之间的轴向误差未发生改变,且根部焊道PT检测合格,则继续使用 TIG 进行焊缝填充(盖面层),焊后仍以PT渗透法进行检测。如果底部封头出料口管线与格栅接头不同心,则需割开并重新组对施工。

  水平度≤3mm

  垂直度≤2mm

  6)L 型密封条安装

  在格栅和塔壁之间安装 L型密封条时,应确保其顶部位于固定环垂直表面的中间位置、底部位于格栅环形板的中间位置,如果出现错位情况可进行适当的修磨,用同样的交替跳跃式方法焊接且每段焊接长度≤100mm,使L型密封条和格栅的变形程度降到最小。根部焊道和盖面焊道焊接完成后分别进行PT检测。

  7)气密性试验

  待所有焊接工作结束后,需要先进行格栅气密性试验,检查格栅密封条焊缝。

  格栅气密性试验结束后,进行分布管气密性试验检查分布管焊缝。

  上述气密性试验结束后,应及时拆除底格栅板底部U型管法兰的盲板,并更换成正式垫片,然后清理底封头内部杂物,经各相关方确认合格后,正式封闭底部封头人孔。以上管口为XX装置在做气密性试验时需要封闭的管口,其它装置做底格栅气密性试验时根据吸附塔结构确定。

  格栅气密性试验示意图

  6、装剂前的准备工作

  更换本床层卸剂口的垫片并在卸剂口套筒外部填塞陶纤绳,热电偶处采用同样的方法填塞陶纤绳。按照图纸确认此床层吸附剂取样口外部阀门是否安装完成。检查有没有遗漏未封闭的管口,如有按照图纸要求进行处理。以上工作完成后要进行格栅表面及整个格栅床层的清理工作,清理工作必须认真负责,直至格栅表面及整个格栅床层洁净。同时再一次检查格栅表面筛网在安装过程中有无损坏,如有损坏,必须由格栅制造厂人员进行修补,直至专家组人员最终检查确认合格为止。

  7、装填床层(底)吸附剂

  吸附剂的装填主要分为以下步骤:塔内装剂条件的最终检查确认、称重计量、取样分析、粗细吸附剂分类装填、装填速度控制、粗细吸附剂上表面镜面处理、格栅完整性试验、计算装填效率等。

  2)吸附剂装填

  吸附剂分为粗剂与细剂两种。在装填吸附剂之前应逐桶称重记录,并采样留存;将吸附剂装填料斗吊放到塔顶人孔上方安装固定好,连接装填吸附剂的帆布袋。

  将塔内装填平台安放在底格栅向上一层的支撑圈上;装填用的整桶粗吸附剂在地面经过磅称计量,用叉车运至装填平台上,打开桶盖取适量吸附剂装入量杯内封存,将吸附剂倾倒入提升料斗内,再用吊车吊起提升料斗至塔顶卸剂料斗的正上方,放料进入卸剂料斗,然后打开卸剂料斗的控制插板(滑阀)使吸附剂沿帆布袋顺流而下铺设到格栅表面。吸附塔内部人员要不断地移动帆布袋尾端,尽量使吸附剂均匀地撒在格栅表面,按照专利商要求控制装填速率,当粗剂装填完成后,塔内装填人员使用木制水平刮板将粗吸附剂表面刮平,经检查合格后准备装填细吸附剂,细吸附剂的装填采用以上同样的方法。吸附剂(桶)在装填前后均要进行磅秤计量;根据记录的装填桶数,计算床层的装填密度,与专利商的技术参数进行分析比较,如果装填效率和密度低于专利商要求,则在装填其它床层时加以调整,力求达到装填要求;在整个装填过程中,装填人员必须穿戴特殊的劳动保护用品,汗水必须用随身携带的干毛巾随时擦干,防止滴入吸附剂内。

  吸附剂装填示意图

  3)格栅完整性试验

  吸附剂装填合格后,进行床层吸附剂完整性试验。将连接仪表风的临时管线法兰的一侧伸入吸附塔内,并制作成筛网结构型式,避免气流直接冲击吸附剂扰乱床层;开启仪表风阀门向塔内充压,当压力达到0.35kg/cm2g 时停止。此时应快速打开(全部开启)与床层管线连接的球阀(开启时间为30秒),将格栅板内部和分布管中的吸附剂或其它残渣吹出,如此反复的进行3~4 次加压吹扫后,将试验篮筐安装到球阀上,再次充压到0.35~0.4kg/cm2g时打开球阀,排出的气体通过试验篮筐,保证吸附室减压至少60秒后将篮筐小心地拆下,轻提倒置在预先铺设的黑色承接胶皮上,并轻轻敲打篮筐,使其内部承接的吸附剂等颗粒掉落到胶皮块表面。由专家组人员现场检查确认,如吹出的固体颗粒较大且较多被确认不合格时,要重新安装篮筐继续充压吹扫,如此反复检查直至合格为止。如果多次检查结果仍被专家组判定不合格,则根据不同的结果分析判定吸附剂格栅楔形筛网是否已遭到破坏,并将已装填的吸附剂全部从床层内部取出,重新检查格栅滤网、密封条焊缝及陶纤绳密封的状况,正确修复泄漏点后再次装填吸附剂,然后重复上述整体性试验过程且必须正确填写试验结果;底床层吸附剂完整性试验结束后,打开塔顶部的人孔及其它管口,开始安装中间格栅。

  8、安装中间格栅

  1)格栅安装

  采用与底格栅相同的吊装方法按编号顺序将每一块格栅依次轻缓的安装在吸附塔内的指定位置,在安装过程中应使格栅平稳且减少滑动,因为格栅过度滑动会触碰到吸附剂而使其进入格栅底部滤网内,附着的吸附剂阻碍滤网的吸收性能,在装置运行时将引起床层压降增高等不良的后果。

  按照设计图纸将每一块格栅布置在对应方位后,开始检查其是否完全平稳地落在支撑环上。检查方法基本同底格栅,同时使用水平仪测量格栅的水平误差,要求水平度≤3mm,待测量出格栅水平误差值后,将接触不良或水平度不合格的格栅板呈水平状态抬起,在对应位置的吸附剂表面放置一张灭火毡,把填隙片点焊到支撑梁或支撑圈上,使用木质刮板找平被损坏的吸附剂床层,落下被抬高的格栅板并再次确认格栅水平度是否符合要求及格栅接触是否严密。需注意在格栅板并未全部正确安装到支撑圈(梁)之前不应塞填隙片;当格栅板全部安装就位后,使用撬棍进行微调,以使相邻格栅之间、格栅与塔壁之间的间距相等,其间距调整标准由专利商提供,如因塔体或格栅制造误差不能达到间隙标准,必须通知专家组,由专家组确认是否可行。将格栅间隙调整均匀后,在间隙中塞入临时固定插杆,避免格栅在填塞陶纤绳的过程中产生位移。

  2)陶纤绳的填塞

  陶纤绳的填塞专利商都会给出具体填塞陶纤绳的规格、填塞顺序、起始点、填塞层数等,并且在现场有专人指导填塞。

  3)分布管焊接

  中间格栅分布管安装采取与底格栅分布管相同的方法进行组对焊接与无损检测。但应注意,连接分布管的平焊法兰,在内部焊缝焊接时应预留5mm左右不焊,形成小孔,以保证管道在运行过程中不产生气体聚集;所有焊接及检测工作结束后,重新松开连接法兰检查是否存在焊后应力变形。如果所有法兰连接无应力,则将法兰间的临时垫片去除,更换为正式垫片。如有应力变形则需要进行调整。

  4)中间床层吸附剂装填

  中间床层吸附剂的装填与底床层大致相同。

  5)中间床层吸附剂完整性试验

  与底床层完整性试验所不同的操作步骤是,在进行中间床层吸附剂完整性试验时,应在底部床层的泵送管线(出料口)法兰上安装盲板,依次封闭吸附塔顶封头人孔、顶封头冲洗出口、密封角排放口、床层管线法兰、卸剂口、塔底封头冲洗入口法兰、底封头冲洗出口,正式安装塔壁温度指示计、压力计法兰阀门、吸附剂取样口阀门,在与分布管连接的外部床层管线上安装 1 台球阀、在顶封头放空口和冲洗入口各安装1台压力表,将仪表风管线连接到吸附剂进料口;开启仪表风阀门向塔内充压,当压力达到0.35kg/cm2g时停止。此时应快速打开与床层管线连接的球阀(开启时间为30秒),球阀必须全部开启,将格栅板与管道中可能存在的吸附剂或其它残渣吹出。如此反复地进行3-4次加压吹扫后,将试验篮筐安装到球阀上,再次充压到0.35~0.4kg/cm2g时打开球阀,排出的气体通过试验篮筐,保证吸附室减压60秒后将篮筐小心地拆下,轻提倒置在预先铺设的一块黑色承接胶皮块上,并轻轻敲打篮筐,使其内部承接的吸附剂等颗粒掉落到胶皮块表面。由专家组人员现场检查确认,如吹出的固体颗粒较大且较多被确认不合格时,要重新安装篮筐继续充压吹扫,如此反复检查直至合格为止;

  如果多次检查结果仍被各相关方判定不合格,则根据不同的结果分析判定吸附剂格栅楔形滤网是否已遭到破坏,并将已装填的吸附剂全部从床层内部取出,重新检查格栅滤网、分布管焊缝及陶纤绳密封的状况,正确修复泄漏点后再次装填吸附剂,重复上述完整性试验过程且必须正确填写试验结果;每一个中间床层经过完整性试验检查合格后,采取相同步骤继续向上安装中间格栅及分布管,直至安装顶层格栅。

  9、安装顶层格栅

  顶部格栅的安装与底部格栅大致相同,格栅焊缝气密性试验及格栅完整性试验也基本与底格栅相同再此不一一列举。

  10、封闭吸附塔并充气保护

  1)吸附塔内顶格栅及底格栅上的所有管口更换正式垫片;

  2)使用盲板将吸附塔设备法兰连接的外部管线第1道控制阀以外全部封闭;

  3)使用吸尘器清理吸附塔顶封头内的杂物,经各相关方代表最终检查确认合格后封闭顶封头人孔;

  4)向吸附塔内缓慢注入干燥惰性气体(氮气),当压力达到3.5kg/cm2时关闭控制阀门并稳压。至此,所有内件安装及吸附剂装填工作全部结束。

  11、结论

  吸附塔内件的安装是塔内件安装中的难点,我公司运用上述工艺对南京扬子45万吨/年PTA装置吸附塔内件,天津化工厂DPX装置吸附塔内件安装,扬子PX示范装置(2万吨/年PDEB装置)科研项目吸附塔内件安装中得到了有效的运用,施工质量和施工进度都得到了保障。希望推广给同行们进行借鉴,并不断完善。



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