丙烯精餾塔分段直立安裝技術(shù)

E& c Technology工程技術(shù)丙烯精餾塔分段直立安裝技術(shù)王啟宇中國石油天然氣第一建設公司河南洛陽(yáng)471023摘要從裙座段塔體的找正找平圓筒段筒體分段直立組對、環(huán)縫焊接、環(huán)焊縫后熱及熱處理等環(huán)節的控制入手,對丙烯精餾塔分段直立安裝進(jìn)行了介紹和論述。關(guān)鍵詞精餾塔垂直度水平度分段安裝中圖分類(lèi)號TE682文獻標識碼B文章編號1672-9323(2014)04-0071-03丙烯精餾塔是乙烯裝置中提高丙烯收率的關(guān)鍵單元之-武漢80萬(wàn)t/a乙烯丙烯精餾塔,塔高102.25m、直徑7m、是乙烯裝置中較為特殊的一個(gè)塔,高理論板和高回流比操作是吊裝重量1200(包括勞動(dòng)保護、附塔管線(xiàn)、電氣照明),2011年丙烯精餾塔區別于一般精餾塔的主要特征。隨著(zhù)裝置規模日趨采用2500t門(mén)式液壓吊裝系統一次整體吊裝就位(見(jiàn)圖1。大型化,精餾塔直徑也隨之增大。因此,塔高、直徑大,是丙烯精餾塔的安裝施工特點(diǎn)。高塔塔盤(pán)的水平度直接影響精餾塔的工藝操作特性,塔盤(pán)水平度受塔盤(pán)支撐圈制造水平度及塔體安裝垂直度的影響,因此在高塔制造安裝過(guò)程中需要重點(diǎn)控制塔盤(pán)支撐圈安裝水平度和塔體安裝垂直度,安裝難度較大。近些年,安裝丙烯精餾塔的方法主要有兩種,一種是制造廠(chǎng)在現場(chǎng)臥置組對成整體,安裝單位一次整體吊裝就位;一種是制造廠(chǎng)分段到現場(chǎng),安裝單位分段直立吊裝就位。兩種安裝技術(shù)都經(jīng)歷了“成長(cháng)期”和“成熟期”。一次整體安裝技術(shù)開(kāi)發(fā)應用較早,且屬整體制造整體安裝,安裝質(zhì)量較早得到業(yè)內人士認同;分段直立安裝技術(shù)應用相對較晚,制造和安裝有交叉,能否確保安裝質(zhì)量,應用初期有分歧。圖1丙烯精餾塔整體吊裝1整體安裝北京石油化工總廠(chǎng)1975年采用整體組合吊裝的丙烯精餾2分段安裝塔,塔高84.3m、直徑4.5m、吊裝重量510t:;2.1塔體分為18段現場(chǎng)安裝吉林化學(xué)工業(yè)公司30萬(wàn)t/a乙烯裝置中的丙烯精餾塔,塔2000年,燕化公司66萬(wàn)t/a乙烯改擴建工程丙烯精餾塔,高82m、直徑4.3m、壁厚35mm、吊裝重量420t,195年施工塔內徑4800mm,壁厚中,采用250t/62m的雙抱桿滑移法整體吊裝內部安裝180層天津100萬(wàn)t/a乙烯丙烯精餾塔,塔高107.85m、直徑金屬重量約54〔YHE總高89250mm(塔頂吊柱標高),中國煤化工15 MnNbR,塔體CNMHG房?jì)确?8段預制、7.8m、吊裝重量13156t,2008年一次整體吊裝就位分4大段預組裝、分18段現場(chǎng)安裝。吊裝前塔體內只焊接塔盤(pán)石油化工建設204.07Ec tech工程技術(shù)支撐圈,根據安裝高度分別用GMT30吊車(chē)和GMT600吊車(chē)分7020mm。裙座段的找正與找平按基礎上的安裝基準線(xiàn)(中心標段吊裝。記、水平標記)對應塔上的基準點(diǎn)用兩臺經(jīng)緯儀和一臺水準儀進(jìn)塔體分段的第一段由裙座的兩個(gè)錐形自然節組成;第二段行測量和調整,測量和調整應在同一平面內互成直角的兩個(gè)方由一節錐形裙座、下封頭及一個(gè)筒節組成上封頭和一個(gè)筒節組向進(jìn)行,測量和調整的基準為:塔裙座的底面作為安裝標高的基成第十八段,其它段分別由兩個(gè)筒節組成。為確保塔體垂直度滿(mǎn)準塔裙座的任意兩條相鄰的方位線(xiàn)作為設備垂直度測量基準;足要求,在施工過(guò)程中釆取了合理排板、精確下料、嚴格控制單塔裙座的中心線(xiàn)位置應以基礎上的中心線(xiàn)為基準筒節端面不平度和垂直度、在預制場(chǎng)內分大段預組裝在安裝現裙座段找平時(shí),用墊鐵調整,不應用緊固或放松地腳螺栓及場(chǎng)分多段組焊的施工方法。安裝時(shí)以保證塔體垂直度為主并兼局部加壓等方法進(jìn)行調整。墊鐵調整完畢,用膠管及玻璃管測量顧塔內支持圈的水平度。丙烯精餾塔塔體垂直度允差及實(shí)測值裙座段上口水平度(見(jiàn)圖2),如裙座段上口水平度超差,必須進(jìn)見(jiàn)表1)。由表1的檢查數據不難看出,丙烯精餾塔塔體垂直度行修磨。遠小于規范的允許值。安裝質(zhì)量?jì)?yōu)良表1丙烯精餾塔塔體垂直度允差及實(shí)測值體垂直度允差mm塔體垂直度實(shí)測值mm塔高100030-7575~82>8222塔體分為3大段現場(chǎng)安裝新疆獨山子100萬(wàn)t/a乙烯裝置的兩臺丙烯精餾塔圖2裙座段上口水平度測量(0C-550/B),單臺塔凈重9009(不含塔盤(pán)內件),外形尺2.3.2圓筒段筒體分段直立組對寸Φ5800×107900m,每臺塔分3段到貨,下段高為在已安裝完成塔體上口內側每隔100m焊一塊定位板,63.9m,中段高2625m,上段高1.75m,現場(chǎng)空中立式組對,主再將上段塔體吊裝上去(見(jiàn)圖3,在對口處每隔100m放置吊吊車(chē)選用一臺1350履帶吊(LR1350,抬尾吊車(chē)選用一臺塊間隙片,以保證對口處的間隙,同時(shí)上下兩段塔體的四條方750t履帶吊(LR1750),2007年分段吊裝就位,安裝質(zhì)量?jì)?yōu)良位母線(xiàn)必須對正,其偏差不應大于5mm。每隔0.5m弧長(cháng)采用1四川石化80萬(wàn)/a乙烯裝置內丙烯塔(20C-1540)凈重個(gè)龍門(mén)卡具進(jìn)行卡緊,同時(shí)調整間隙錯邊量筒體直線(xiàn)度及垂758.6t(不含內件),設備尺寸DN6800×H79460×4m,分3直度,滿(mǎn)足要求后進(jìn)行定位焊,定位焊縫經(jīng)檢查確認合格后,即段到貨,下段高為3767m,中段高30.63m,上段高1.16m,現可進(jìn)行環(huán)縫焊接。場(chǎng)空中立式組對,主吊吊車(chē)選用一臺1350t履帶吊LR1130抬尾吊車(chē)選用一臺250t履帶吊(撫挖QUY250),2010年分段吊裝就位。塔體垂直度0°方向實(shí)測0mm,90°方向實(shí)測15mm遠小于允許值30mm。135層塔盤(pán)板水平度實(shí)測值為2~5mm符合允許值≤5mm要求。安裝質(zhì)量?jì)?yōu)良。23塔體分為6大段現場(chǎng)安裝撫順石化80萬(wàn)t/a乙烯裝置兩臺丙烯精餾塔(C-1530A/B),單臺凈重832.717t(不含塔內件),外形尺寸Φ5600×120200×44mm,材質(zhì)l6MnR,每臺塔有210層塔盤(pán),是目前國內最高,塔盤(pán)數最多的塔。每臺塔圓筒形筒體分5段到貨(第一段高26.18m、第二段高24.9m第三段高24.lm,第四段高23.4m、第五段高146m),現場(chǎng)空中立式組對,裙座部分分片到貨,由設備生產(chǎn)廠(chǎng)家直接在基礎上組對、焊接。吊裝主吊車(chē)選用LR11350型1350t履帶式吊車(chē),抬尾吊車(chē)選用CC220型350t履帶吊車(chē),2009年采用“吊車(chē)抬吊法”依次完成各段吊裝中國煤化工2.3.1裙座段塔體的找正找平CNMH丙烯精餾塔裙座段下口直徑小Φ1000m0,高度圖3圓筒段筒體分段直立組對72&c Technology工程技術(shù)分段塔體組對時(shí),必須在同一平面內互成直角的兩個(gè)方向特殊角度進(jìn)行測量,測量結果況見(jiàn)表2)。上架設兩臺經(jīng)緯儀(型號020B)進(jìn)行分段塔垂直度測量和調整塔體垂直度復測選擇在早晨太陽(yáng)未出來(lái)之前且風(fēng)力不大于且應避免在受陽(yáng)光照射及風(fēng)力大于4級的氣象條件下進(jìn)行。4級的條件下進(jìn)行,用經(jīng)緯儀在0°、90°兩個(gè)特殊方位測量,測2.3.3環(huán)縫焊接量結果(見(jiàn)表3)。采用手工電弧焊焊接工藝,焊條選用J507。焊前應預熱,預表2塔盤(pán)支撐圖基準圓水平度復測結果熱溫度為100℃,此溫度指焊接區域的背面應達到的溫度(實(shí)際設備允許值實(shí)測值(mm)位號部位測量),預熱釆用電加熱帶方法對焊接區域進(jìn)行加熱,熱電偶自m)o°45°90°135180°225270°315動(dòng)測溫,預熱范圍為坡口及兩側各150mm,加熱帶應布置在要第一段上口00.50.521.511.51焊接區域的背面,并用保溫棉進(jìn)行保溫。焊接時(shí)嚴格控制線(xiàn)能25151005051第二段220.50.500.51.52.5量,采用小電流、多道、分段退焊法下口15100.5221.522.3.4環(huán)焊縫后熱及熱處理第三段C-1530A后熱應在焊后立即進(jìn)行,后熱溫度為200-350℃,用預熱時(shí)2.510.50.501.51.52下口25121.50.500.51.5的加熱片采用電加熱方法進(jìn)行,后熱范圍包括坡口及兩側各第四段上口15mm,恒溫時(shí)間Ih,保溫棉采用硅酸鋁(陶瓷纖維)卷毯或超細玻璃棉貼面縫合被,厚度為100mm,用鐵絲捆緊。第五段上口1.5110.5012.52焊后熱處理在焊縫無(wú)損檢測合格后進(jìn)行,熱處理溫度為第一段上口00.50.521.511620±20℃,在400℃以前,自由升溫,在400℃以上時(shí),按≤221.520.50第二段l10℃/h的升溫速度升至620℃,恒溫2h,恒溫結束后,以≤上口21.51.5200.51.52.5145℃/h的速度降溫至400℃,然后自然冷卻。根據《型塔類(lèi)下口1.5100.5221.52設備承載狀態(tài)下免加固熱處理工法》(工法編號:13口1252151.51.52sYGF-44-2008),在焊縫受熱狀態(tài),也無(wú)需對焊縫進(jìn)行局部加第四段固,焊縫強度滿(mǎn)足承載要求。上口12.522.3.5塔盤(pán)支撐圈水平度及塔體垂直度控制12.521.5100.51第五段上口1.5110.5012.52為了保證設備組對的整體垂直度,環(huán)焊縫的組對必須以滿(mǎn)足筒體垂直度為原則,對口間隙可通過(guò)磨光機等處理使其達標;表3塔體整體垂直度復測結果環(huán)焊縫的定位焊必須在垂直度合格后進(jìn)行;正式焊接前,重新測實(shí)測值(mm設備位號允許值mm)量垂直度,合格后開(kāi)始焊接。焊接時(shí)必須保證焊工沿焊縫一周均勻布置,且焊工人數不少于8人。外口的氣刨清根作業(yè)人員也應c-1530A≤30mmc-15308均勻布置,并采用小能量輸出的氣刨工藝。焊接時(shí)嚴格控制線(xiàn)能量,采用小電流、多焊道、分段退步焊由表2和表3可以看出,塔盤(pán)支撐圈基準圓水平度和塔體法,以減少焊接變形造成的垂直度偏差。焊接過(guò)程中應間斷測量整體垂直度實(shí)測值,均遠小于允許值,安裝質(zhì)量?jì)?yōu)良垂直度,如發(fā)現異常的垂直度超差,應立即停止焊接作業(yè),分析原因并調整焊接方法后方可繼續焊接。3結束語(yǔ)塔體組對要滿(mǎn)足垂直度和塔盤(pán)支撐圈水平度要求,安裝單從本文介紹的兩種丙烯精餾塔安裝技術(shù)看,無(wú)論是整體安位首先要分析制造廠(chǎng)提供的塔盤(pán)支撐圈水平度、塔體直線(xiàn)度及裝還是分段直立安裝,直接影響精餾塔工藝操作特性的塔盤(pán)水端口水平度具體實(shí)際偏差值,針對實(shí)際偏差值調整塔體垂直平度和塔體垂直度都能滿(mǎn)足要求,都是成熟的安裝技術(shù)。選擇何度,同時(shí)用膠管及玻璃管測量塔盤(pán)支撐圈基準圓的水平度,垂直種安裝技術(shù),可根據吊裝機具、吊裝場(chǎng)地和施工人員的技術(shù)熟練度偏差不能朝一個(gè)方向出現累積誤差,當發(fā)現下一段塔體垂直程度等因素綜合選擇確定度偏差朝某個(gè)方向,上一段塔體在滿(mǎn)足塔盤(pán)支撐圈水平度條件參考文獻下朝相反方向進(jìn)行調整,使整個(gè)塔體呈微S曲線(xiàn)上升,這樣既能1《鋼制壓力容器》GB150-1998保證塔體整體垂直度,同時(shí)也能保證塔盤(pán)支撐圈的水平度。2‘油化工靜設備安裝工程施工質(zhì)量驗收規范》GB50461-2008塔體安裝完畢,及時(shí)對塔盤(pán)支撐圈水平度及塔體垂直度進(jìn)3炻油化工靜設備安裝工程施工技術(shù)規穋》SH/T3542-2007行復測塔盤(pán)支撐圈水平度用膠管及玻璃管測量每段塔體上、下4絎油化工鋼制中國煤化工sH3524-199口塔盤(pán)支撐圈基準圓的水平度,塔盤(pán)支撐圈基準圓水平度測量5制壓力容器YHCNMHG收稿日期:2014-04-12)選擇在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°8個(gè)石油化工建設20140473