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【摘 要】作者通过对某石油炼化公司糠醛精制装置(Ⅰ套)脱水塔锥段筒体更换的施工,总结装置设备密集区压力容器塔器局部腐蚀后,采用局部塔器筒体更换的施工方法,对炼油装置同类设备维修改造起到了积极有效的技术储备,也有利于行业同仁的借鉴。
【关键词】压力容器塔器;局部腐蚀;筒体更换;施工方法
1 概述
某石油炼化公司糠醛精制装置脱水塔(塔106)(KL-9701设-7/1),外形尺寸Φ1000/1200×22100×12,材质为Q235A,容器设计类别为Ⅰ类,使用过程中介质为醛汽水,最高工作压力为0.05MP,使用温度105℃,使用按常压容器使用。在长期使用过程中筒体腐蚀严重,后经检测公司检测,发现过渡段厚度已经不能满足使用要求,根据业主要求现需对塔器筒体的过渡段进行更换。考虑到大检修期间时间短、任务重、工期紧的特点,对该过渡段的更换必须采取切实可行的有效措施和施工工艺,才能保证更换工作既保证质量又符合工期要求,特编制此方案。
2 施工方案
2.1 材料准备
根据原设备图材质要求和《压力容器安全技术监察规程》、GB150-1998《钢制压力容器》的要求,结合当前钢厂生产钢板的状况,更换筒体的材质选用Q235A,厚度为12mm,筒体材料根据石化公司相关文件要求由该装置单位上报材料计划,更换部分涉及到的接管法兰利旧,更换过程中制作的工装夹具及劳动保护由施工单位备料和制作。
2.2 更换依据
在施工过程中涉及到的更换数据依据检测公司的监测数据报告需要更换筒体长度为2600mm,包括直筒段Φ1000×200×12、Φ1200×2000×12各一段和Φ1000/1200×400×12的锥段一个,并且在施工前期要把三部分组焊在一起,在现场进行整体更换。
2.3 施工方案
2.3.1 现场接管的剔除
根据业主要求,更换筒体部分所涉及到的接管法兰全部利旧的要求,容器厂在现场具备施工条件时,施工人员进入施工现场对利旧的接管法兰进行剔除并对接管上的旧焊缝打磨修复。
2.3.2 工装夹具及劳动保护的预制
现场施工过程中涉及到工装夹具及劳动保护,包括8个牛腿、4根支柱、2工个施工简易平台、更换筒体滑道等的预制及劳动保护护栏的预制工作。这些工作考虑到现场施工条件的局限性和工期的紧张性,容器厂在施工前期对这些工装夹具及劳动保护都应该进行提前预制。
2.3.3 工装夹具及劳动保护的现场安装
(1)旧平台的剔除
在现场标高为8100mm的地方搭设符合安全标准的简易施工平台,对标高为8500mm的第四层操作平台进行利旧剔除并沿着塔器用吊链进行上移,以不影响更换段的上部焊缝焊接为标准。
(2)牛腿立柱的布置和安装
在标高为6500mm(第三层操作平台)和9250mm的地方安装牛腿,不同标高处的牛腿沿筒体圆周均布,上下间距为2800mm且两个牛腿在同一方位上一一上下对应,方位图见图1。
图1 牛腿立柱的布置
牛腿及立柱按照上述布置方法进行布置和焊接,除立柱4与牛腿4和牛腿四为点固焊外,其余的焊接均为满焊。
2.3.4 被更换部分的剔除
利用气割的方法对被更换部分进行割除,可以分为多片割除,以便施工人员从上面抬下或者用吊车吊下(此时的旧接管已经剔除)。此时要对上下环焊缝B1、B4(见图1)的坡口进行修磨,其中B1上部有塔内件遮挡,此时可以修磨为外坡口,B4可以修磨为外坡口或内坡口,但考虑焊工的施工环境,均修磨为外坡口。
2.3.5 临时滑道的安装
用∠90×90×10的角钢按照图2尺寸安装临时滑道,以便预制好的整体筒节在高空摆放和安装,滑道以10槽钢为连接筋进行滑道的固定,用∠63×63×10的角钢为支架,支架焊接在第二层平台上以增减滑道的安全稳定性。所有滑道焊缝及其与筒体相焊的焊缝均为满焊且焊角尺寸符合有关标准规定。
图2 临时滑道的安装
2.3.6 预制筒体就位
吊链一端挂在预制筒体的临时吊耳上(吊耳尽量靠通体下端),另一端挂在支柱二上(尽量靠牛腿二)。然后缓慢拉动吊链链索,使筒体缓慢就位。就位后,立即安装好立柱4,此时立柱4与牛腿4和牛腿四为满焊(同其他3个立柱的焊接)。
2.3.7 组对焊接和射线检测
更换筒体和原塔器组对依据相关标准,严格控制错边量,避免严重错边,确保后续焊接质量。单面焊接双面成型的焊接工艺,焊接工艺见下表。
2.3.8 焊接检验
(1)检查焊接材料的使用是否正确。
(2)检查焊接规范是否符合工艺要求。
(3)对所有焊缝进行外观检查,焊完后把妨碍检查的药皮、飞溅物清理干净,焊缝外形尺寸应符合设计图样的要求,焊缝与母材应平滑过渡。
(4)焊缝与热影响区表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅物、未溶合和表面凹陷等缺陷。
(5)焊缝的咬边深度应不大于0.5mm,且两侧咬边总长度应不大于该焊缝长度的10%。
2.3.9 无损检测和水压试验
焊接完毕后进行射线检测,B类焊缝20%RT检测,检测长度不小于250mm,检测执行JB/T4730-2005,合格级别为Ⅲ级。检测完毕后根据业主要求进行水压试验。检测合格后,表面除锈并刷防锈红丹漆。
参考文献:
[1] 糠醛精制装置设备部分竣工图(KL-9701设-7/1)
[2] JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 国家机械工业局发布
[3] JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 国家机械工业局发布
[4] JB/T4730-2005《承压设备无损检测》 国家发展和改革委员会发布
[5] SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及规范》国家质量技术监督局发布
【关键词】压力容器塔器;局部腐蚀;筒体更换;施工方法
1 概述
某石油炼化公司糠醛精制装置脱水塔(塔106)(KL-9701设-7/1),外形尺寸Φ1000/1200×22100×12,材质为Q235A,容器设计类别为Ⅰ类,使用过程中介质为醛汽水,最高工作压力为0.05MP,使用温度105℃,使用按常压容器使用。在长期使用过程中筒体腐蚀严重,后经检测公司检测,发现过渡段厚度已经不能满足使用要求,根据业主要求现需对塔器筒体的过渡段进行更换。考虑到大检修期间时间短、任务重、工期紧的特点,对该过渡段的更换必须采取切实可行的有效措施和施工工艺,才能保证更换工作既保证质量又符合工期要求,特编制此方案。
2 施工方案
2.1 材料准备
根据原设备图材质要求和《压力容器安全技术监察规程》、GB150-1998《钢制压力容器》的要求,结合当前钢厂生产钢板的状况,更换筒体的材质选用Q235A,厚度为12mm,筒体材料根据石化公司相关文件要求由该装置单位上报材料计划,更换部分涉及到的接管法兰利旧,更换过程中制作的工装夹具及劳动保护由施工单位备料和制作。
2.2 更换依据
在施工过程中涉及到的更换数据依据检测公司的监测数据报告需要更换筒体长度为2600mm,包括直筒段Φ1000×200×12、Φ1200×2000×12各一段和Φ1000/1200×400×12的锥段一个,并且在施工前期要把三部分组焊在一起,在现场进行整体更换。
2.3 施工方案
2.3.1 现场接管的剔除
根据业主要求,更换筒体部分所涉及到的接管法兰全部利旧的要求,容器厂在现场具备施工条件时,施工人员进入施工现场对利旧的接管法兰进行剔除并对接管上的旧焊缝打磨修复。
2.3.2 工装夹具及劳动保护的预制
现场施工过程中涉及到工装夹具及劳动保护,包括8个牛腿、4根支柱、2工个施工简易平台、更换筒体滑道等的预制及劳动保护护栏的预制工作。这些工作考虑到现场施工条件的局限性和工期的紧张性,容器厂在施工前期对这些工装夹具及劳动保护都应该进行提前预制。
2.3.3 工装夹具及劳动保护的现场安装
(1)旧平台的剔除
在现场标高为8100mm的地方搭设符合安全标准的简易施工平台,对标高为8500mm的第四层操作平台进行利旧剔除并沿着塔器用吊链进行上移,以不影响更换段的上部焊缝焊接为标准。
(2)牛腿立柱的布置和安装
在标高为6500mm(第三层操作平台)和9250mm的地方安装牛腿,不同标高处的牛腿沿筒体圆周均布,上下间距为2800mm且两个牛腿在同一方位上一一上下对应,方位图见图1。
图1 牛腿立柱的布置
牛腿及立柱按照上述布置方法进行布置和焊接,除立柱4与牛腿4和牛腿四为点固焊外,其余的焊接均为满焊。
2.3.4 被更换部分的剔除
利用气割的方法对被更换部分进行割除,可以分为多片割除,以便施工人员从上面抬下或者用吊车吊下(此时的旧接管已经剔除)。此时要对上下环焊缝B1、B4(见图1)的坡口进行修磨,其中B1上部有塔内件遮挡,此时可以修磨为外坡口,B4可以修磨为外坡口或内坡口,但考虑焊工的施工环境,均修磨为外坡口。
2.3.5 临时滑道的安装
用∠90×90×10的角钢按照图2尺寸安装临时滑道,以便预制好的整体筒节在高空摆放和安装,滑道以10槽钢为连接筋进行滑道的固定,用∠63×63×10的角钢为支架,支架焊接在第二层平台上以增减滑道的安全稳定性。所有滑道焊缝及其与筒体相焊的焊缝均为满焊且焊角尺寸符合有关标准规定。
图2 临时滑道的安装
2.3.6 预制筒体就位
吊链一端挂在预制筒体的临时吊耳上(吊耳尽量靠通体下端),另一端挂在支柱二上(尽量靠牛腿二)。然后缓慢拉动吊链链索,使筒体缓慢就位。就位后,立即安装好立柱4,此时立柱4与牛腿4和牛腿四为满焊(同其他3个立柱的焊接)。
2.3.7 组对焊接和射线检测
更换筒体和原塔器组对依据相关标准,严格控制错边量,避免严重错边,确保后续焊接质量。单面焊接双面成型的焊接工艺,焊接工艺见下表。
2.3.8 焊接检验
(1)检查焊接材料的使用是否正确。
(2)检查焊接规范是否符合工艺要求。
(3)对所有焊缝进行外观检查,焊完后把妨碍检查的药皮、飞溅物清理干净,焊缝外形尺寸应符合设计图样的要求,焊缝与母材应平滑过渡。
(4)焊缝与热影响区表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅物、未溶合和表面凹陷等缺陷。
(5)焊缝的咬边深度应不大于0.5mm,且两侧咬边总长度应不大于该焊缝长度的10%。
2.3.9 无损检测和水压试验
焊接完毕后进行射线检测,B类焊缝20%RT检测,检测长度不小于250mm,检测执行JB/T4730-2005,合格级别为Ⅲ级。检测完毕后根据业主要求进行水压试验。检测合格后,表面除锈并刷防锈红丹漆。
参考文献:
[1] 糠醛精制装置设备部分竣工图(KL-9701设-7/1)
[2] JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 国家机械工业局发布
[3] JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 国家机械工业局发布
[4] JB/T4730-2005《承压设备无损检测》 国家发展和改革委员会发布
[5] SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及规范》国家质量技术监督局发布