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【摘要】炼厂重油催化装置衬里施工原则是先施工隔热层,后施工耐磨层,对需衬里的设备,除锈、安装端板和龟甲网检验合格后进行衬里。本文主要针对当前石油化工设备的现状,探讨炼厂重油催化装置衬里施工技术。
【关键词】炼厂 重油催化装置 衬里
1 衬里的类型
1.1 高耐磨衬里
高耐磨衬里材料按胶粘剂的不同分为两类。
(1)气硬性高耐磨材料以磷酸铝为胶粘剂,优点是:在空气中可固化,施工后不需喷水养护,便于检修、抢修时用,与钢材的粘结力强,耐磨性好,高温性能好。缺点是:施工和易性差,气温高时,固化速度较快,价格高。可用龟甲网或Y型钉直接锚固在构件上。多用于耐磨要求很高的旋风、粗旋、旋流快分器、空气环等两器内构件的单层耐磨衬里。如JA—95、TA—218、AA—22等。
(2)水硬性高耐磨材料以纯铝酸钙水泥为胶粘剂,优点是:施工性能好,强度高,价格低;缺点是:与钢材粘结力和耐磨性比前者差,施工后要喷水养护。多用于要求耐磨性高的双层衬里的耐磨层,如外旋风、外旋料腿、提升管、双动滑阀或蝶阀和易冲刷的烟道段,如GDS—1A,GT—2AS等料。
1.2 隔热耐磨衬里
随着重油催化裂化技术的发展,再生设备的操作条件愈来愈苛刻,再生温度达750~C(短时超温可达900℃),因此过去传统的衬里——用龟甲网支撑的矾士水泥隔热耐磨衬里已不能满足需要。另外,传统衬里结构复杂,施工工序多、周期长,龟甲网接头焊缝质量难保证,加上高温温度应力的作用,龟甲网和衬里常产生翘曲、开裂或脱落,衬里寿命缩短,检修工作量很大,影响开工周期和经济效益,经十多年的研究开发,无龟甲网钢纤维增强单层衬里已问世。
(1)无龟甲网隔热耐磨单层衬里新衬里材料强度高,耐火混凝土中加入增强钢纤维,提高丁衬里的抗裂,抗拉、拉弯、抗剪性能,采用N形锚固钉支承、固定,保证了衬里的单层整体性,提高了衬里的相对韧性、抗应变和耐冲击能力,延长了衬里的使用寿命,可达8年不大修。该衬里必须采用支摸振捣浇法施工才能见成效。
(2)无龟甲网隔热耐磨双层衬里此衬里开发成功后,应用不太理想?无龟甲网耐磨层易脱落:
(3)龟甲网隔热耐磨双层衬里该衬单结构为传统结构,但其所用衬单材料的性能已有较大改进和提高,隔热料的110℃抗压强度从小于1.5MPa提高到大于2.5MPa;耐磨层110℃抗压强度从小于20MPa提高到大于50MPa,使用寿命已大大提高:该传统结构的优点是可卧式分办施工,可在吊装就位前施工,目前还广泛应用在小管道和水平烟道上。
2 炼厂重油催化装置衬里施工
2.1 锚固件检查
衬里前,支承件、保温钉应按设计文件的要求布置、焊接,油气阻挡圈用Q235A,n形、Y形锚固钉用0Crl8Ni9,隔热耐磨衬单用龟甲网选用0Crl3,直接焊在碳钢或15CrMo、Cr5Mo上的龟甲网也选用0Crl3,直接焊在0Crl8Ni9钢板或钢管上的龟甲网选用0Crl8Ni9。
2.2 内壁喷砂除锈
衬里施工前,基体内表面应进行喷砂除锈,表面呈灰色,过去蜡油催化波纹管材料多选用0Crl8Ni9Ti或0Crl7Nil2M02Ti已能满足要求,现随蜡油催化改重油催化和新型重催装置的投产,操作条件更加苛刻,操作温度高达750℃,原料中氯化物、硫化物增多,烧焦强度增加,导致烟气中NO、NO,、SO,的产生,使介质的腐蚀性大大增加,致使按蜡油催化条件设计的波纹管多发生腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳断裂破坏,不能使用。
2.3 衬里施工
2.3.1衬里料的搅拌
材料搅拌时应先加入集料和结合剂进行搅拌,搅拌时间根据产品使用指南确定,且不得小于2min,且搅拌均匀,不得混入杂物。加水量应根据产品使用指南并结合现场的温度、湿度和衬里混凝土的运输距离加以调整,且不得超出规定加水量的上限。
2.3.2手工捣打法施工
主风分布管、蒸汽环、旋分、蝶阀等部位的衬里设计为高耐磨衬里。施工前按照材料厂商提供的配合比搅拌均匀,醒料2~4 小时后方可施工。在不同的工况时,塔板、散装填料和规整填料各有长短,在各自的适用范围内充分发挥本身的优势,互相促进,共同发展。普遍的看法是,塔板适用范围宽,操作弹性好,重量轻,造价低。散装填料和规整填料各有所长,在各自的使用范围内充分发挥本身优势。规整填料比散装填料贵35%~50%,但生产能力和分离效率则提高10%~20%。选用时可根据工况条件,经济性综合考虑。在某些情况下,可以用不同类型的填料组成填料复合塔,或者组成填料一塔板复合塔,使它们的性能相互补充,扩大应用范围。
2.3.3支模振捣法施工
沉降器、再生器、外取热器、三旋等部位的直段及过渡段壳体衬里(单层隔热耐磨浇注料)采用支模振捣的施工。
(1)模板安装(以再生器直段为例)再生器直段采用支模浇注振捣法施工,今后的发展是炼油装置要大型化,塔器也要向大直径发展。新型塔板的研究开发要适应这种趋势才会有生命力。浮阀尺寸过小,会使单个浮阀的相对造价较高;相同塔径时布置的浮阀个数大增(有的甚至比大尺寸浮阀数量增多一倍),使结构变得复杂,安装、检修费工时;此外,同一塔径都采用最大限度地布置浮阀时,小尺寸浮阀所能得到的塔板开孔率也低于大尺寸浮阀布置的塔板,这不利于提高塔的生产处理能力,塔器大型化后以上弊端将更为突出,对使用者是不利的。
(2)浇注、振捣衬里浇注施工时,首先根据衬里厚度的不同选用不同直径的振捣棒(衬里厚度小于100mm 时选用 φ35,衬里厚度大于 120mm 时选用 φ50mm)。
近期国内各类新型塔板研制与推广应用十分活跃,对生产发展、经济效益、技术进步都起到了很好的作用。但它们的推r“应用都局限在研制者的独立行为之中,由于技术保密,有的甚至连主要结构参数都未公开,这就为本文试图全面地反映我国塔板最新进展的愿望,带来一定的困难。
矩形微分浮阀是在条形浮阀的阀盖上开有数个小阀孔,通过改变小阀孔的方向和数量,加上对浮阀的适宜布置,以消除塔板上的液体滞流区,达到改善塔板性能的目的,研究表明它比Fl型浮阀塔板处理能力大25%,效率也较高。
3 结论
衬里施工在炼厂重油催化装置的运行管理中非常重要,因此,要加强对炼油过程中设备的运行和管理,维护好化工设备。
参考文献
[1] 杨哲林,万金良,王喜杰等. 尿素合成塔衬里维修总结[J]. 中氮肥,2011(02)
[2] 张登科. 1000MW塔式锅炉受热面安装机械配置方案[J]. 科技资讯,2011(30)
[3] 王亚欧. 浅谈压力容器在制造过程中的质量控制[J]. 科技创新导报,2012(07)
【关键词】炼厂 重油催化装置 衬里
1 衬里的类型
1.1 高耐磨衬里
高耐磨衬里材料按胶粘剂的不同分为两类。
(1)气硬性高耐磨材料以磷酸铝为胶粘剂,优点是:在空气中可固化,施工后不需喷水养护,便于检修、抢修时用,与钢材的粘结力强,耐磨性好,高温性能好。缺点是:施工和易性差,气温高时,固化速度较快,价格高。可用龟甲网或Y型钉直接锚固在构件上。多用于耐磨要求很高的旋风、粗旋、旋流快分器、空气环等两器内构件的单层耐磨衬里。如JA—95、TA—218、AA—22等。
(2)水硬性高耐磨材料以纯铝酸钙水泥为胶粘剂,优点是:施工性能好,强度高,价格低;缺点是:与钢材粘结力和耐磨性比前者差,施工后要喷水养护。多用于要求耐磨性高的双层衬里的耐磨层,如外旋风、外旋料腿、提升管、双动滑阀或蝶阀和易冲刷的烟道段,如GDS—1A,GT—2AS等料。
1.2 隔热耐磨衬里
随着重油催化裂化技术的发展,再生设备的操作条件愈来愈苛刻,再生温度达750~C(短时超温可达900℃),因此过去传统的衬里——用龟甲网支撑的矾士水泥隔热耐磨衬里已不能满足需要。另外,传统衬里结构复杂,施工工序多、周期长,龟甲网接头焊缝质量难保证,加上高温温度应力的作用,龟甲网和衬里常产生翘曲、开裂或脱落,衬里寿命缩短,检修工作量很大,影响开工周期和经济效益,经十多年的研究开发,无龟甲网钢纤维增强单层衬里已问世。
(1)无龟甲网隔热耐磨单层衬里新衬里材料强度高,耐火混凝土中加入增强钢纤维,提高丁衬里的抗裂,抗拉、拉弯、抗剪性能,采用N形锚固钉支承、固定,保证了衬里的单层整体性,提高了衬里的相对韧性、抗应变和耐冲击能力,延长了衬里的使用寿命,可达8年不大修。该衬里必须采用支摸振捣浇法施工才能见成效。
(2)无龟甲网隔热耐磨双层衬里此衬里开发成功后,应用不太理想?无龟甲网耐磨层易脱落:
(3)龟甲网隔热耐磨双层衬里该衬单结构为传统结构,但其所用衬单材料的性能已有较大改进和提高,隔热料的110℃抗压强度从小于1.5MPa提高到大于2.5MPa;耐磨层110℃抗压强度从小于20MPa提高到大于50MPa,使用寿命已大大提高:该传统结构的优点是可卧式分办施工,可在吊装就位前施工,目前还广泛应用在小管道和水平烟道上。
2 炼厂重油催化装置衬里施工
2.1 锚固件检查
衬里前,支承件、保温钉应按设计文件的要求布置、焊接,油气阻挡圈用Q235A,n形、Y形锚固钉用0Crl8Ni9,隔热耐磨衬单用龟甲网选用0Crl3,直接焊在碳钢或15CrMo、Cr5Mo上的龟甲网也选用0Crl3,直接焊在0Crl8Ni9钢板或钢管上的龟甲网选用0Crl8Ni9。
2.2 内壁喷砂除锈
衬里施工前,基体内表面应进行喷砂除锈,表面呈灰色,过去蜡油催化波纹管材料多选用0Crl8Ni9Ti或0Crl7Nil2M02Ti已能满足要求,现随蜡油催化改重油催化和新型重催装置的投产,操作条件更加苛刻,操作温度高达750℃,原料中氯化物、硫化物增多,烧焦强度增加,导致烟气中NO、NO,、SO,的产生,使介质的腐蚀性大大增加,致使按蜡油催化条件设计的波纹管多发生腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳断裂破坏,不能使用。
2.3 衬里施工
2.3.1衬里料的搅拌
材料搅拌时应先加入集料和结合剂进行搅拌,搅拌时间根据产品使用指南确定,且不得小于2min,且搅拌均匀,不得混入杂物。加水量应根据产品使用指南并结合现场的温度、湿度和衬里混凝土的运输距离加以调整,且不得超出规定加水量的上限。
2.3.2手工捣打法施工
主风分布管、蒸汽环、旋分、蝶阀等部位的衬里设计为高耐磨衬里。施工前按照材料厂商提供的配合比搅拌均匀,醒料2~4 小时后方可施工。在不同的工况时,塔板、散装填料和规整填料各有长短,在各自的适用范围内充分发挥本身的优势,互相促进,共同发展。普遍的看法是,塔板适用范围宽,操作弹性好,重量轻,造价低。散装填料和规整填料各有所长,在各自的使用范围内充分发挥本身优势。规整填料比散装填料贵35%~50%,但生产能力和分离效率则提高10%~20%。选用时可根据工况条件,经济性综合考虑。在某些情况下,可以用不同类型的填料组成填料复合塔,或者组成填料一塔板复合塔,使它们的性能相互补充,扩大应用范围。
2.3.3支模振捣法施工
沉降器、再生器、外取热器、三旋等部位的直段及过渡段壳体衬里(单层隔热耐磨浇注料)采用支模振捣的施工。
(1)模板安装(以再生器直段为例)再生器直段采用支模浇注振捣法施工,今后的发展是炼油装置要大型化,塔器也要向大直径发展。新型塔板的研究开发要适应这种趋势才会有生命力。浮阀尺寸过小,会使单个浮阀的相对造价较高;相同塔径时布置的浮阀个数大增(有的甚至比大尺寸浮阀数量增多一倍),使结构变得复杂,安装、检修费工时;此外,同一塔径都采用最大限度地布置浮阀时,小尺寸浮阀所能得到的塔板开孔率也低于大尺寸浮阀布置的塔板,这不利于提高塔的生产处理能力,塔器大型化后以上弊端将更为突出,对使用者是不利的。
(2)浇注、振捣衬里浇注施工时,首先根据衬里厚度的不同选用不同直径的振捣棒(衬里厚度小于100mm 时选用 φ35,衬里厚度大于 120mm 时选用 φ50mm)。
近期国内各类新型塔板研制与推广应用十分活跃,对生产发展、经济效益、技术进步都起到了很好的作用。但它们的推r“应用都局限在研制者的独立行为之中,由于技术保密,有的甚至连主要结构参数都未公开,这就为本文试图全面地反映我国塔板最新进展的愿望,带来一定的困难。
矩形微分浮阀是在条形浮阀的阀盖上开有数个小阀孔,通过改变小阀孔的方向和数量,加上对浮阀的适宜布置,以消除塔板上的液体滞流区,达到改善塔板性能的目的,研究表明它比Fl型浮阀塔板处理能力大25%,效率也较高。
3 结论
衬里施工在炼厂重油催化装置的运行管理中非常重要,因此,要加强对炼油过程中设备的运行和管理,维护好化工设备。
参考文献
[1] 杨哲林,万金良,王喜杰等. 尿素合成塔衬里维修总结[J]. 中氮肥,2011(02)
[2] 张登科. 1000MW塔式锅炉受热面安装机械配置方案[J]. 科技资讯,2011(30)
[3] 王亚欧. 浅谈压力容器在制造过程中的质量控制[J]. 科技创新导报,2012(07)