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(guó)石油天然氣第一建設(shè)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(duì)、環(huán)縫焊接、環(huán)焊縫后熱及熱處理等環(huán)節(jié)的控制入手,對(duì)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號(hào)TE682文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)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(hù)、附塔管線、電氣照明),2011年丙烯精餾塔區(qū)別于一般精餾塔的主要特征。隨著裝置規(guī)模日趨采用2500t門式液壓吊裝系統(tǒng)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)。高塔塔盤的水平度直接影響精餾塔的工藝操作特性,塔盤水平度受塔盤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,一種是制造廠在現(xiàn)場(chǎng)臥置組對(duì)成整體,安裝單位一次整體吊裝就位;一種是制造廠分段到現(xiàn)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(zhǎng)期”和“成熟期”。一次整體安裝技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)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(nèi)人士認(rèn)同;分段直立安裝技術(shù)應(yīng)用相對(duì)較晚,制造和安裝有交叉,能否確保安裝質(zhì)量,應(yīng)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(xiàn)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(kuò)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(nèi)徑4800mm,壁厚中,采用250t/62m的雙抱桿滑移法整體吊裝內(nèi)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?shù)踔鶚?biāo)高),中國(guó)煤化工15 MnNbR,塔體CNMHG房?jī)?nèi)分18段預(yù)制、7.8m、吊裝重量13156t,2008年一次整體吊裝就位分4大段預(yù)組裝、分18段現(xiàn)場(chǎng)安裝。吊裝前塔體內(nèi)只焊接塔盤石油化工建設(shè)204.07Ec tech工程技術(shù)支撐圈,根據(jù)安裝高度分別用GMT30吊車和GMT600吊車分7020mm。裙座段的找正與找平按基礎(chǔ)上的安裝基準(zhǔn)線(中心標(biāo)段吊裝。記、水平標(biāo)記)對(duì)應(yīng)塔上的基準(zhǔn)點(diǎn)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀和一臺(tái)水準(zhǔn)儀進(jìn)塔體分段的第一段由裙座的兩個(gè)錐形自然節(jié)組成;第二段行測(cè)量和調(diào)整,測(cè)量和調(diào)整應(yīng)在同一平面內(nèi)互成直角的兩個(gè)方由一節(jié)錐形裙座、下封頭及一個(gè)筒節(jié)組成上封頭和一個(gè)筒節(jié)組向進(jìn)行,測(cè)量和調(diào)整的基準(zhǔn)為:塔裙座的底面作為安裝標(biāo)高的基成第十八段,其它段分別由兩個(gè)筒節(jié)組成。為確保塔體垂直度滿準(zhǔn)塔裙座的任意兩條相鄰的方位線作為設(shè)備垂直度測(cè)量基準(zhǔn);足要求,在施工過(guò)程中釆取了合理排板、精確下料、嚴(yán)格控制單塔裙座的中心線位置應(yīng)以基礎(chǔ)上的中心線為基準(zhǔn)筒節(jié)端面不平度和垂直度、在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)分大段預(yù)組裝在安裝現(xiàn)裙座段找平時(shí),用墊鐵調(diào)整,不應(yīng)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(diào)整。墊鐵調(diào)整完畢,用膠管及玻璃管測(cè)量顧塔內(nèi)支持圈的水平度。丙烯精餾塔塔體垂直度允差及實(shí)測(cè)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(shù)據(jù)不難看出,丙烯精餾塔塔體垂直度行修磨。遠(yuǎn)小于規(guī)范的允許值。安裝質(zhì)量?jī)?yōu)良表1丙烯精餾塔塔體垂直度允差及實(shí)測(cè)值體垂直度允差mm塔體垂直度實(shí)測(cè)值mm塔高100030-7575~82>8222塔體分為3大段現(xiàn)場(chǎng)安裝新疆獨(dú)山子100萬(wàn)t/a乙烯裝置的兩臺(tái)丙烯精餾塔圖2裙座段上口水平度測(cè)量(0C-550/B),單臺(tái)塔凈重9009(不含塔盤內(nèi)件),外形尺2.3.2圓筒段筒體分段直立組對(duì)寸Φ5800×107900m,每臺(tái)塔分3段到貨,下段高為在已安裝完成塔體上口內(nèi)側(cè)每隔100m焊一塊定位板,63.9m,中段高2625m,上段高1.75m,現(xiàn)場(chǎng)空中立式組對(duì),主再將上段塔體吊裝上去(見(jiàn)圖3,在對(duì)口處每隔100m放置吊吊車選用一臺(tái)1350履帶吊(LR1350,抬尾吊車選用一臺(tái)塊間隙片,以保證對(duì)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?jī)?yōu)良位母線必須對(duì)正,其偏差不應(yīng)大于5mm。每隔0.5m弧長(zhǎng)采用1四川石化80萬(wàn)/a乙烯裝置內(nèi)丙烯塔(20C-1540)凈重個(gè)龍門卡具進(jìn)行卡緊,同時(shí)調(diào)整間隙錯(cuò)邊量筒體直線度及垂758.6t(不含內(nèi)件),設(shè)備尺寸DN6800×H79460×4m,分3直度,滿足要求后進(jìn)行定位焊,定位焊縫經(jīng)檢查確認(rèn)合格后,即段到貨,下段高為3767m,中段高30.63m,上段高1.16m,現(xiàn)可進(jìn)行環(huán)縫焊接。場(chǎng)空中立式組對(duì),主吊吊車選用一臺(tái)1350t履帶吊LR1130抬尾吊車選用一臺(tái)250t履帶吊(撫挖QUY250),2010年分段吊裝就位。塔體垂直度0°方向?qū)崪y(cè)0mm,90°方向?qū)崪y(cè)15mm遠(yuǎn)小于允許值30mm。135層塔盤板水平度實(shí)測(cè)值為2~5mm符合允許值≤5mm要求。安裝質(zhì)量?jī)?yōu)良。23塔體分為6大段現(xiàn)場(chǎng)安裝撫順石化80萬(wàn)t/a乙烯裝置兩臺(tái)丙烯精餾塔(C-1530A/B),單臺(tái)凈重832.717t(不含塔內(nèi)件),外形尺寸Φ5600×120200×44mm,材質(zhì)l6MnR,每臺(tái)塔有210層塔盤,是目前國(guó)內(nèi)最高,塔盤數(shù)最多的塔。每臺(tái)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(xiàn)場(chǎng)空中立式組對(duì),裙座部分分片到貨,由設(shè)備生產(chǎn)廠家直接在基礎(chǔ)上組對(duì)、焊接。吊裝主吊車選用LR11350型1350t履帶式吊車,抬尾吊車選用CC220型350t履帶吊車,2009年采用“吊車抬吊法”依次完成各段吊裝中國(guó)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(duì)72&c Technology工程技術(shù)分段塔體組對(duì)時(shí),必須在同一平面內(nèi)互成直角的兩個(gè)方向特殊角度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果況見(jiàn)表2)。上架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀(型號(hào)020B)進(jìn)行分段塔垂直度測(cè)量和調(diào)整塔體垂直度復(fù)測(cè)選擇在早晨太陽(yáng)未出來(lái)之前且風(fēng)力不大于且應(yīng)避免在受陽(yáng)光照射及風(fēng)力大于4級(jí)的氣象條件下進(jìn)行。4級(jí)的條件下進(jìn)行,用經(jīng)緯儀在0°、90°兩個(gè)特殊方位測(cè)量,測(cè)2.3.3環(huán)縫焊接量結(jié)果(見(jiàn)表3)。采用手工電弧焊焊接工藝,焊條選用J507。焊前應(yīng)預(yù)熱,預(yù)表2塔盤支撐圖基準(zhǔn)圓水平度復(fù)測(cè)結(jié)果熱溫度為100℃,此溫度指焊接區(qū)域的背面應(yīng)達(dá)到的溫度(實(shí)際設(shè)備允許值實(shí)測(cè)值(mm)位號(hào)部位測(cè)量),預(yù)熱釆用電加熱帶方法對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行加熱,熱電偶自m)o°45°90°135180°225270°315動(dòng)測(cè)溫,預(yù)熱范圍為坡口及兩側(cè)各150mm,加熱帶應(yīng)布置在要第一段上口00.50.521.511.51焊接區(qū)域的背面,并用保溫棉進(jìn)行保溫。焊接時(shí)嚴(yán)格控制線能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(yīng)在焊后立即進(jìn)行,后熱溫度為200-350℃,用預(yù)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(cè)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(xì)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(cè)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(jié)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(jù)《型塔類下口1.5100.5221.52設(shè)備承載狀態(tài)下免加固熱處理工法》(工法編號(hào):13口1252151.51.52sYGF-44-2008),在焊縫受熱狀態(tài),也無(wú)需對(duì)焊縫進(jìn)行局部加第四段固,焊縫強(qiáng)度滿足承載要求。上口12.522.3.5塔盤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(shè)備組對(duì)的整體垂直度,環(huán)焊縫的組對(duì)必須以滿足筒體垂直度為原則,對(duì)口間隙可通過(guò)磨光機(jī)等處理使其達(dá)標(biāo);表3塔體整體垂直度復(fù)測(cè)結(jié)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(cè)實(shí)測(cè)值(mm設(shè)備位號(hào)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(shù)不少于8人。外口的氣刨清根作業(yè)人員也應(yīng)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(yán)格控制線能量,采用小電流、多焊道、分段退步焊由表2和表3可以看出,塔盤支撐圈基準(zhǔn)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(yīng)間斷測(cè)量整體垂直度實(shí)測(cè)值,均遠(yuǎn)小于允許值,安裝質(zhì)量?jī)?yōu)良垂直度,如發(fā)現(xiàn)異常的垂直度超差,應(yīng)立即停止焊接作業(yè),分析原因并調(diào)整焊接方法后方可繼續(xù)焊接。3結(jié)束語(yǔ)塔體組對(duì)要滿足垂直度和塔盤支撐圈水平度要求,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提供的塔盤支撐圈水平度、塔體直線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水端口水平度具體實(shí)際偏差值,針對(duì)實(shí)際偏差值調(diào)整塔體垂直平度和塔體垂直度都能滿足要求,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(cè)量塔盤支撐圈基準(zhǔn)圓的水平度,垂直種安裝技術(shù),可根據(jù)吊裝機(jī)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(xiàn)累積誤差,當(dāng)發(fā)現(xiàn)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,上一段塔體在滿足塔盤支撐圈水平度條件參考文獻(xiàn)下朝相反方向進(jìn)行調(diào)整,使整個(gè)塔體呈微S曲線上升,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)也能保證塔盤支撐圈的水平度。2‘油化工靜設(shè)備安裝工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50461-2008塔體安裝完畢,及時(shí)對(duì)塔盤支撐圈水平度及塔體垂直度進(jìn)3炻油化工靜設(shè)備安裝工程施工技術(shù)規(guī)穋》SH/T3542-2007行復(fù)測(cè)塔盤支撐圈水平度用膠管及玻璃管測(cè)量每段塔體上、下4絎油化工鋼制中國(guó)煤化工sH3524-199口塔盤支撐圈基準(zhǔn)圓的水平度,塔盤支撐圈基準(zhǔn)圓水平度測(cè)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(shè)20140473