丙烯精馏塔分段直立安装技术

E& c Technology工程技术丙烯精馏塔分段直立安装技术王启宇中国石油天然气第一建设公司河南洛阳471023摘要从裙座段塔体的找正找平圆筒段筒体分段直立组对、环缝焊接、环焊缝后热及热处理等环节的控制入手,对丙烯精馏塔分段直立安装进行了介绍和论述。关键词精馏塔垂直度水平度分段安装中图分类号TE682文献标识码B文章编号1672-9323(2014)04-0071-03丙烯精馏塔是乙烯装置中提高丙烯收率的关键单元之-武汉80万t/a乙烯丙烯精馏塔,塔高102.25m、直径7m、是乙烯装置中较为特殊的一个塔,高理论板和高回流比操作是吊装重量1200(包括劳动保护、附塔管线、电气照明),2011年丙烯精馏塔区别于一般精馏塔的主要特征。随着装置规模日趋采用2500t门式液压吊装系统一次整体吊装就位(见图1。大型化,精馏塔直径也随之增大。因此,塔高、直径大,是丙烯精馏塔的安装施工特点。高塔塔盘的水平度直接影响精馏塔的工艺操作特性,塔盘水平度受塔盘支撑圈制造水平度及塔体安装垂直度的影响,因此在高塔制造安装过程中需要重点控制塔盘支撑圈安装水平度和塔体安装垂直度,安装难度较大。近些年,安装丙烯精馏塔的方法主要有两种,一种是制造厂在现场卧置组对成整体,安装单位一次整体吊装就位;一种是制造厂分段到现场,安装单位分段直立吊装就位。两种安装技术都经历了“成长期”和“成熟期”。一次整体安装技术开发应用较早,且属整体制造整体安装,安装质量较早得到业内人士认同;分段直立安装技术应用相对较晚,制造和安装有交叉,能否确保安装质量,应用初期有分歧。图1丙烯精馏塔整体吊装1整体安装北京石油化工总厂1975年采用整体组合吊装的丙烯精馏2分段安装塔,塔高84.3m、直径4.5m、吊装重量510t:;2.1塔体分为18段现场安装吉林化学工业公司30万t/a乙烯装置中的丙烯精馏塔,塔2000年,燕化公司66万t/a乙烯改扩建工程丙烯精馏塔,高82m、直径4.3m、壁厚35mm、吊装重量420t,195年施工塔内径4800mm,壁厚中,采用250t/62m的双抱杆滑移法整体吊装内部安装180层天津100万t/a乙烯丙烯精馏塔,塔高107.85m、直径金属重量约54〔YHE总高89250mm(塔顶吊柱标高),中国煤化工15 MnNbR,塔体CNMHG房内分18段预制、7.8m、吊装重量13156t,2008年一次整体吊装就位分4大段预组装、分18段现场安装。吊装前塔体内只焊接塔盘石油化工建设204.07Ec tech工程技术支撑圈,根据安装高度分别用GMT30吊车和GMT600吊车分7020mm。裙座段的找正与找平按基础上的安装基准线(中心标段吊装。记、水平标记)对应塔上的基准点用两台经纬仪和一台水准仪进塔体分段的第一段由裙座的两个锥形自然节组成;第二段行测量和调整,测量和调整应在同一平面内互成直角的两个方由一节锥形裙座、下封头及一个筒节组成上封头和一个筒节组向进行,测量和调整的基准为:塔裙座的底面作为安装标高的基成第十八段,其它段分别由两个筒节组成。为确保塔体垂直度满准塔裙座的任意两条相邻的方位线作为设备垂直度测量基准;足要求,在施工过程中釆取了合理排板、精确下料、严格控制单塔裙座的中心线位置应以基础上的中心线为基准筒节端面不平度和垂直度、在预制场内分大段预组装在安装现裙座段找平时,用垫铁调整,不应用紧固或放松地脚螺栓及场分多段组焊的施工方法。安裝时以保证塔体垂直度为主并兼局部加压等方法进行调整。垫铁调整完毕,用胶管及玻璃管测量顾塔内支持圈的水平度。丙烯精馏塔塔体垂直度允差及实测值裙座段上口水平度(见图2),如裙座段上口水平度超差,必须进见表1)。由表1的检查数据不难看出,丙烯精馏塔塔体垂直度行修磨。远小于规范的允许值。安装质量优良表1丙烯精馏塔塔体垂直度允差及实测值体垂直度允差mm塔体垂直度实测值mm塔高100030-7575~82>8222塔体分为3大段现场安装新疆独山子100万t/a乙烯装置的两台丙烯精馏塔图2裙座段上口水平度测量(0C-550/B),单台塔净重9009(不含塔盘内件),外形尺2.3.2圆筒段筒体分段直立组对寸Φ5800×107900m,每台塔分3段到货,下段高为在已安装完成塔体上口内侧每隔100m焊一块定位板,63.9m,中段高2625m,上段高1.75m,现场空中立式组对,主再将上段塔体吊装上去(见图3,在对口处每隔100m放置吊吊车选用一台1350履带吊(LR1350,抬尾吊车选用一台块间隙片,以保证对口处的间隙,同时上下两段塔体的四条方750t履带吊(LR1750),2007年分段吊装就位,安装质量优良位母线必须对正,其偏差不应大于5mm。每隔0.5m弧长采用1四川石化80万/a乙烯装置内丙烯塔(20C-1540)净重个龙门卡具进行卡紧,同时调整间隙错边量筒体直线度及垂758.6t(不含内件),设备尺寸DN6800×H79460×4m,分3直度,满足要求后进行定位焊,定位焊缝经检查确认合格后,即段到货,下段高为3767m,中段高30.63m,上段高1.16m,现可进行环缝焊接。场空中立式组对,主吊吊车选用一台1350t履带吊LR1130抬尾吊车选用一台250t履带吊(抚挖QUY250),2010年分段吊装就位。塔体垂直度0°方向实测0mm,90°方向实测15mm远小于允许值30mm。135层塔盘板水平度实测值为2~5mm符合允许值≤5mm要求。安装质量优良。23塔体分为6大段现场安装抚顺石化80万t/a乙烯装置两台丙烯精馏塔(C-1530A/B),单台净重832.717t(不含塔内件),外形尺寸Φ5600×120200×44mm,材质l6MnR,每台塔有210层塔盘,是目前国内最高,塔盘数最多的塔。每台塔圆筒形筒体分5段到货(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),现场空中立式组对,裙座部分分片到货,由设备生产厂家直接在基础上组对、焊接。吊装主吊车选用LR11350型1350t履带式吊车,抬尾吊车选用CC220型350t履带吊车,2009年采用“吊车抬吊法”依次完成各段吊装中国煤化工2.3.1裙座段塔体的找正找平CNMH丙烯精馏塔裙座段下口直径小Φ1000m0,高度图3圆筒段筒体分段直立组对72&c Technology工程技术分段塔体组对时,必须在同一平面内互成直角的两个方向特殊角度进行测量,测量结果况见表2)。上架设两台经纬仪(型号020B)进行分段塔垂直度测量和调整塔体垂直度复测选择在早晨太阳未出来之前且风力不大于且应避免在受阳光照射及风力大于4级的气象条件下进行。4级的条件下进行,用经纬仪在0°、90°两个特殊方位测量,测2.3.3环缝焊接量结果(见表3)。采用手工电弧焊焊接工艺,焊条选用J507。焊前应预热,预表2塔盘支撑图基准圆水平度复测结果热温度为100℃,此温度指焊接区域的背面应达到的温度(实际设备允许值实测值(mm)位号部位测量),预热釆用电加热带方法对焊接区域进行加热,热电偶自m)o°45°90°135180°225270°315动测温,预热范围为坡口及两侧各150mm,加热带应布置在要第一段上口00.50.521.511.51焊接区域的背面,并用保温棉进行保温。焊接时严格控制线能25151005051第二段220.50.500.51.52.5量,采用小电流、多道、分段退焊法下口15100.5221.522.3.4环焊缝后热及热处理第三段C-1530A后热应在焊后立即进行,后热温度为200-350℃,用预热时2.510.50.501.51.52下口25121.50.500.51.5的加热片采用电加热方法进行,后热范围包括坡口及两侧各第四段上口15mm,恒温时间Ih,保温棉采用硅酸铝(陶瓷纤维)卷毯或超细玻璃棉贴面缝合被,厚度为100mm,用铁丝捆紧。第五段上口1.5110.5012.52焊后热处理在焊缝无损检测合格后进行,热处理温度为第一段上口00.50.521.511620±20℃,在400℃以前,自由升温,在400℃以上时,按≤221.520.50第二段l10℃/h的升温速度升至620℃,恒温2h,恒温结束后,以≤上口21.51.5200.51.52.5145℃/h的速度降温至400℃,然后自然冷却。根据《型塔类下口1.5100.5221.52设备承载状态下免加固热处理工法》(工法编号:13口1252151.51.52sYGF-44-2008),在焊缝受热状态,也无需对焊缝进行局部加第四段固,焊缝强度满足承载要求。上口12.522.3.5塔盘支撑圈水平度及塔体垂直度控制12.521.5100.51第五段上口1.5110.5012.52为了保证设备组对的整体垂直度,环焊缝的组对必须以满足筒体垂直度为原则,对口间隙可通过磨光机等处理使其达标;表3塔体整体垂直度复测结果环焊缝的定位焊必须在垂直度合格后进行;正式焊接前,重新测实测值(mm设备位号允许值mm)量垂直度,合格后开始焊接。焊接时必须保证焊工沿焊缝一周均匀布置,且焊工人数不少于8人。外口的气刨清根作业人员也应c-1530A≤30mmc-15308均匀布置,并采用小能量输出的气刨工艺。焊接时严格控制线能量,采用小电流、多焊道、分段退步焊由表2和表3可以看出,塔盘支撑圈基准圆水平度和塔体法,以减少焊接变形造成的垂直度偏差。焊接过程中应间断测量整体垂直度实测值,均远小于允许值,安装质量优良垂直度,如发现异常的垂直度超差,应立即停止焊接作业,分析原因并调整焊接方法后方可继续焊接。3结束语塔体组对要满足垂直度和塔盘支撑圈水平度要求,安装单从本文介绍的两种丙烯精馏塔安装技术看,无论是整体安位首先要分析制造厂提供的塔盘支撑圈水平度、塔体直线度及装还是分段直立安装,直接影响精馏塔工艺操作特性的塔盘水端口水平度具体实际偏差值,针对实际偏差值调整塔体垂直平度和塔体垂直度都能满足要求,都是成熟的安装技术。选择何度,同时用胶管及玻璃管测量塔盘支撑圈基准圆的水平度,垂直种安装技术,可根据吊装机具、吊装场地和施工人员的技术熟练度偏差不能朝一个方向出现累积误差,当发现下一段塔体垂直程度等因素综合选择确定度偏差朝某个方向,上一段塔体在满足塔盘支撑圈水平度条件参考文献下朝相反方向进行调整,使整个塔体呈微S曲线上升,这样既能1《钢制压力容器》GB150-1998保证塔体整体垂直度,同时也能保证塔盘支撑圈的水平度。2‘油化工静设备安装工程施工质量验收规范》GB50461-2008塔体安装完毕,及时对塔盘支撑圈水平度及塔体垂直度进3炻油化工静设备安装工程施工技术规穋》SH/T3542-2007行复测塔盘支撑圈水平度用胶管及玻璃管测量每段塔体上、下4绗油化工钢制中国煤化工sH3524-199口塔盘支撑圈基准圆的水平度,塔盘支撑圈基准圆水平度测量5制压力容器YHCNMHG收稿日期:2014-04-12)选择在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°8个石油化工建设20140473