乙烯装置裂解炉钢结构安装技术方案.pdf

32 炼 油 与化 T R E F I N I N G A ND C HE MI C A L I ND U S T RY 第 2 2 卷 乙烯装置裂解炉钢结构安装技术方案 李 龙 江 大庆石化公司乙烯工程指挥部 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 4 摘要 根据 大庆石化 公 司 1 2 0 0 k t ／ a 乙烯 改扩建 工程乙烯装 置 U S C 一 1 9 2 U型裂解炉 的结构特 点， 针对裂解炉钢结构安装中存在的重点、 难点 ， 制定了相应的合理的安装方案。该方案实施 后 ， 取得了 良好效果 ， 为其 它裂解炉钢结构 的安装提供了可借鉴 的施工经验。 关键词 裂解 炉； 钢结构 ； 安装 ； 组框 中图分类号 T Q 0 5 2 ． 6 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 4 9 6 2 2 0 1 1 0 4 0 0 3 2 0 3 大庆石化公司 1 2 0 0 k t ／ a 乙烯改扩建T程新建 4台“ U S C 一 1 9 2 U ” 型 液体原 料裂解 炉 E F 一 3 1 2 0 ～ E F 一 3 1 5 0 和 1台“ 8 M” 型循环 乙烷／ 丙烷气体裂解 炉 E F 一 3 1 1 0 ， 5 台裂解炉均为组合式钢结构框架 ， 辐射段炉管为单排双面辐射立管式结构。液体炉 E F 一 3 1 2 0 ～ E F 一 3 1 5 0 由2 个辐射 室 、 1 个对流室 2 个辐射室共用 、 引风机及烟囱组成 ， 外形尺寸 为 2 6 ． 8 2 m 9 ． 9 2 5 m 4 3 ． 1 埘， 辐射段高 1 3 ． 7 4 7 m； 气体 炉为单 辐射室一 单 对流室箱式结构 ， 外形尺寸为 1 2 ． 5 7 m 5 ． 4 6 9 m 3 8 ． 1 m， 其 中辐射 段 高 1 3 ． 7 4 7 m。对流段炉体 2 侧对称布置 8 台急冷换热器。5 台裂解炉的炉体外形相对其它国内炉型的炉体较 庞大 ， 安装 的技术要求较高。 裂解炉炉体钢结构 安装 工程量大 、 安装要求 高 、 安装 困难 ； 焊接墙板薄 ， 墙板与构件双面焊接 ， 易产生变形难于矫正 ， 焊接质量要求 。决定炉体 钢结构采用工厂化预制 ， 运到现场进行安装 ， 安装 采用组框 与组片安装相结合的方法 ， 并制定了合 理的施工技术方案。 1钢 结构 安装方 案 液体炉2 个辐射段炉膛为对称的箱式结构 ， 每 个炉膛外形 尺寸为 2 6 8 2 0 L x 3 6 6 0 W 1 3 7 4 7 H mm， 单个辐射段炉膛结构重约 1 4 0 t ， 炉体主要 靠 1 8 根立柱支撑 ， 每边 9 根 ， 边 角 4 根立柱为焊接 H型钢 H 4 2 8 4 0 7 2 0 3 5 ， 其余 1 4根立柱为轧制 H 型钢 H 2 5 0 2 5 0 9 x 1 4 ， 立柱板最厚 的达到 3 5 m m， 焊接量大 、 焊接要求高。 经综合分析后 ， 采用组框与散件安装相结合 金属等杂质发生集合， 聚集在汽油段塔盘上， 影响 汽油段塔盘的分离效果。 4 分馏塔顶温度不要控 制过低 ， 控制过低的分馏 塔塔顶温度对分馏的稳 定没有好处 ， 较高的分馏塔顶温度才能保证汽油 抽 出层温度较高 ， 在抽 出层有更多的 回流油组分 能分馏 出来做汽油 回流 ， 更好 的维持全塔的热量 平衡 。 5 检修时加强对柴油以上塔内件 的检查 ， 特别是对集油箱 、 降液槽和溢流堰的检查 ， 及时发 现腐蚀或损坏及 时处 理 ， 对稳定分馏 操作很有益 处 。 6 结论 1 保持 3 8 0 c c 以下 的分馏塔塔底温度能 明 显减少分馏塔底结焦 ， 提高辐射泵运行可靠性 ， 稳 定装置运行周期。 2 掺炼油浆的比例控制在 1 0 ％以下甚至更 低 、 用高温蜡油做焦炭塔的急冷油来洗涤油气 中 的焦粉 以及在分馏塔集油箱下建立高温蜡油洗涤 回流、 控制柴油的收率不大于设计收率 、 适当提高 柴油 回流温度 、 柴油 回流量按 下限控制 、 适 当提高 汽油 回流温度和汽油 回流量 ， 对延迟焦化装置 的 长周期平稳运行大有益处。 参考文献 I 张锡鹏． 炼油I_j 艺学 l M] ．北京 高等教育冉版社 ， 2 0 0 6 5 1 5 5 ． f 2 ]李春年． 渣油加 IT 艺[ M] ． 北京 化学 业出版社 ， 7nn，． 161 R 收稿 日期 2 0 1 1 0 6 2 2 作者简介 周鸿 ， 男 ， 工程师 ， 2 0 0 1 年毕业于齐齐哈尔大学化学工程 专业 ， 现从事炼油装置延迟焦化设备的生产管理 _T作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 第 4 期 李龙 江． 乙烯 装置裂解炉钢结构安装技术方案 3 3 的方法⋯。根据结构特点及 吊车性能将单个辐射 炉膛分成 2 部分在地面组框 ， 整台炉分为 4 个框单 框重量5 2 t ， 2 框之间即4 轴与 5 轴之间采用散件安 装 。气体 炉尺寸较小 ， 故采用组框与组 片安装 相 结合 的方 式施工 。该方法与分 片地 面组 对 、 单 片 安装的方法比较主要有4 个优点 。 1 单片安装需要用揽风绳来临时固定 ， 这样 不仅需要大量钢丝绳 ， 而且需要设置地锚 ， 增加物 力人力 ， 而组成框架后的结构本身就是一稳 定结 构 ， 就不需要再去采取 防倾倒措施 ， 从 而可 以节约 材料 、 人力的消耗 。 2 单片安装后的高空作业量大 ， 而在地面组 成框架 时许 多工作即可 以在地 面进行 ， 减少 大量 高空作业 量 ， 从 而可以减 少高空作业 的危 险因素 和施 T成 本 。 3 由于钢结 构焊接量很 大 ， 易 引起焊接 变 形 ， 在地 面组框变形可 以立即校正 ， 单 片安装时还 有很 多焊接量需要在高空进行 ， 造成 的焊 接变形 由于没有支撑点而无法处理或处理难度很大 。 4 单片安装时需要每片都安装完毕后 ， 进行 炉底结构的施工 ， 而成框安装时 ， 一框就位后就可 以进行部分炉底的施工 ， 有利于作业面的展开口 。 2安装施工流程 装置安装施工流程见 图 1 。 施 工 准备 卜 耐 到 货 材 料 的检 查 、 验 收卜 ． 预 制 平 台 搭 设卜 - 十平 台 放 线 塑 蔓 j _ 1 堡 塑 茎 茎 H 塑 旦 丽 磊 底、炉顶安装卜 过渡段底扳安装卜 _ 畔过渡段安装H- 防腐、补漆 图 1 安装 施工流程 3钢结构组对技术 裂解炉辐射段钢结 构按框式安装 ， 在 吊装能 力满足要求的前提下 ， 尽量减少 高空作业量 ， 辐射 段钢结构等均在组装平 台上拼制成组合件 ， 并局 部加同后进行吊装 ， 找正 固定 。框架 吊装后 ， 应尽 快安装框架之间连接横梁以及炉底 、 炉底结构 ， 组 成稳定的箱式结构。 3 ． 1分 框 形式 按照 裂解炉 结构 ， 将 液体 炉 E F 3 1 2 0 ～ E F 3 1 5 0 的每个辐射室分成 2 框在地面卧式组对成框架结 构 ， 也就是每台炉子的辐射室共分 4 框 吊装就位 ； 气 体炉的辐射室尺寸小 ， 组成 1 筐 后整体 吊装 ， A 轴钢结构则组成片后 吊装 。分框形式见图2 。 二 车 ～ 一 一一 ] L - 一一 ] 甘 T _ _ T o _ t } 6 8 6 J 辫奏 ⑩ 斗 卜 _ 垂 2“-“ l i i J i翌 皿 片 图 2 裂解炉结构分框示意 3 ． 2 组 框顺 序 各框架 结构 都应 先组 片 ， 然后再 组成 框 ， 如 E F 3 1 2 0 的框 1 ， 先组 片D 一 ①②③④ ， 组好后进行 片 内的墙板铺设， 然后进行 C 一 ①②③④组片及片内 的墙板铺设 ， 最后以片D 一 ①②③④和片C 一 ①②③ ④为基准组成框 1 ， 其它框架按该方法进行组框。 3 ． 3框架安装顺序 裂解 炉 E F 3 1 2 0 ～E F 3 1 5 0按从左 到右 的顺序 分为框 1 、 框 2 、 框 3 和框 4 。单 台炉的安装应按先 框 1 、 框 2 后框 3 、 框 4的顺序 ； 裂解炉 E F 3 1 1 0 分成 框 1 和 A轴立 片 ， 安装 时应 先框 1 后 A片 。整个 5 台裂解炉 的施工顺序分为5 个步骤。 1 E F 一 3 1 3 0 ／ 3 1 4 0 框 1 、 框 2 安装。 2 E F 一 3 1 2 0 ／ 3 1 5 0 框 1 、 框 2 安装 ， E F 一 3 1 1 0 框 1 与 A轴线单片安装 。 3 E F 一 3 1 3 0 ／ 3 1 4 0 框 3 、 框 4 安装 4 E F 一 3 1 2 0 ／ 3 1 5 0 框 3 、 框4 安装。 5 5 台炉各层平台劳动保护安装 和楼梯间安 装 。 3 ． 4 框 架 加 固措 施 组框 时为了防止框架变形 以及 固定框架 ， 用 型钢进行 临时加 固 ， 加 固位置及加 同材料规格 见 图 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 4 炼 油 与 化 T R E F I N I N G AN D C HE MI CA L I ND U S T R Y 第2 2 卷 冈3 框架加 位 置示 意 3 ． 5组框组片控制措施 2 梁 柱 问焊接 梁柱焊接变形 的产生主要是因为横梁位置并 不是在立柱 的中心 ， 而是布置在柱子 的同一边 ， 这 就造成焊接过程 中立柱局部加热集中 ， 焊接过后 整条立柱成拱状 。为减小焊接变形 ， 采用 刚性 固 定法 ， 将立柱点焊在组对平台上再行焊接 。焊接 完毕后用火焰加热焊接部位 ， 释放焊接应力 ， 然后 再割开临时焊点 ， 从而有效减小 了焊接变形量。 3 壁板拼接 1 组装前在立柱上 ， 以 卜下 2 端为基准 ， 沿 纵向量5 0 0 m m用样冲眼作好标记 。 2 在柱上 、 下端互成 9 0 。 方向用样冲眼作好 中心标记 每条立柱上不少于 3 处 。 3 在铺设好的组装平台上 ， 用经纬仪测 出 1 条直线 ， 作好标记 ， 并用角钢点焊在该 条直线上 ， 做为第 1 根构件的定位尺寸 ， 其它构件的尺寸以该 条为基准依 次测量确定 。构件在 组装时必须 定 位， 防止在焊接时框架变形 。 4 将框架立柱 、 钢梁放到组装平台架上后 ， 测量宽度 、 长度 、 对角线等几何 尺寸 ， 待满足要求 后进行焊接 ， 注意焊接顺序 ， 控制焊接变形量 ， 防 止钢结构组焊后尺寸超标。 4焊接变形的控制及矫正 焊接主要包括立柱对接 、 梁柱问焊接 、 壁板拼 接 。 1 立柱对接 立柱 H 4 2 8 x 4 0 7 2 0 x 3 5的腹板及翼板厚度分 别为2 0 m m和 3 5 m m， 单条立柱长 1 3 7 4 7 mi l l ， 由于 材料按 2 段供货 ， 每条立柱就需要对接 而成 ， 接 [ 1 需要开 v形坡 口， 焊接 量大 ， 极易造成焊接变形 ， 需要采取防变形措施 。先焊接翼板 对称焊接 ， 完成后才进行腹板 的焊接 ； 采用较小的热输入 ， 避 免工件局 部加热集 中； 控制层 问温度 。虽然采取 变形预防措施并不能完全避免焊接变形 的产生 ， 但却 大大减小 了焊接的变形量 ， 局部超标处再经 过火焰矫 正 ， 立柱直线度完伞达 到要求 。其它立 柱规格相对较小 ， 变形较容易控制 。 。 辐射壁板为5 m lT l 厚钢板 ， 整个炉膛 由壁板密 封起来 ， 板的拼接封需 内外连续焊 ， 这部分的焊接 量也很 大。用产生热效应小 的二氧化碳气体保护 焊来进行这部分的焊接 。焊 尽可能均布并对称 施焊 ， 并遵循先焊短焊缝 ， 后焊长焊缝 的原则 ， 长 焊缝采用分段退焊法。 5结束语 在采购 、 施T周期紧张情 况下 以现场施工为 主导 ， 有序地安排采购和构件加T ， 使项 目施工科 学有序 。在施 r质量 上严把质量关 ， 从构件进场 验收 ， 组 片尺寸检验 ， 组框尺寸控制 七认真检查 ， 满足规范标准要求后力‘ 可吊装 。 从 2 0 1 0年 9月初钢 结 构 开始 进 行预 制 ， 至 2 0 1 0 年 1 0月 3 0日， 大庆石化公 司乙烯装置5台裂 解炉辐射段 近 l 0 0 8 t 的钢结构伞部安装就位 ， 不 仅保证 _『 安装质量 ， 而 日 _ 缩短了施 l 进度 ， 可为其 它裂解炉钢结构的安装提供可借鉴的施工经验 。 参考文献 l 1 ]中 右化集团笫 卜 琏设公司． s H 3 5 1 1 - 2 0 0 7 ． 石油化工乙烯裂 解炉 和制氢转化炉施 r 技 术规 程[ S ] ． 北京 中 标准 出版社 ， 2 0 0 7 3 6 3 7 [ 2 ]夏打文． 乙烯裂解炉炉体钢结构设计初探 [ J ] ． 化T设计 ， 2 01 O【 5 2 9 - 3 0 [ 3 j李玉 民． C B I 型裂解炉的胞 r 安装 l 』 j ． 己烯 I ， 2 0 0 5 1 4 4 4 9 ． [ 4 ]陈祝年． 焊接 l “ 13 币手册[ M] ．北 京 机械 T 业 版社 ， 2 0 0 2． 9 9 5 1 01 2 收稿 日期 2 0 I I 一 0 6 一 I 9 作者简介 拿 龙汀 ， 男 ，l ‘ 程师 ， 2 0 0 7年毕业 于哈尔演 l l 业大学 程 管 专 1 ll， ， 现任大庆 化乙烯 l 建设副总指挥 。 征 稿 启 事 本刊欢迎作者 尤其是高校及科研单位 投稿 ， 请在稿件上滓明您的联系方式 包括移动电话 。投稿邮箱 l y y h g c n p c ． c o rn ． c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m