催化衬里施工技术措施.docx
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催化衬里施工技术措施
一、工程概况
催化裂解装置是该工程的核心，该装置要求衬里的设备有沉降器、再生器、烟道、油气管线、斜管、提升管反应器、外取热器、细粉收集罐、分布板、烧焦管、三级旋风分离器及部件等，其中除两器内的旋风分离器分段由制造厂衬里后运到现场组装外，其余设备均由现场分段或整体衬里。
这些设备的衬里分为单层无龟甲网衬里（内掺钢纤维）、单层有龟甲网耐磨衬里，双层无龟甲网隔热耐磨衬里（耐磨层掺钢纤维），双层有龟甲网隔热耐磨衬里四种结构形式（详见四）。
由于本装置是我国目前最大的催化裂解装置工期要求紧，故衬里施工具有以下几下特点：
1、衬里工作量大，工期要求紧。
2、技术难度大，质量要求高。
3、高空作业多，上料困难，衬里料凝结时间短，作业困难。
4、模板制作及安装复杂、困难。
5、衬里材料种类多、性能各异，给施工带来困难。
衬里工程的主要工作量见附表1所示。
二、编制依据
1、北京院设计图纸
重设B—7085《隔热耐磨单层衬里施工技术条件》
重设B—3692《Z—BPDI—A高温耐磨衬里施工技术
条件》
重设B—3716《BL型隔热耐磨衬晨施工技术条件》
重设B—3691《BPDI型隔热耐磨衬里施工技术条件》
2、衬里材料生产厂家使用说明书
1
BL隔热耐磨衬里施工说明书
Z—BPDI—A高强耐磨衬里施工说明书
BPDI隔热耐磨衬里施工说明书
BLDWH—1隔热耐磨单层衬里浇注料施工说明书。
3、《施工组织设计》
4、《质量计划》
5、SH3531—94《隔热耐磨混凝土衬里技术规范》
三、施工准备
1、组织参加施工人员学习衬里材料说明书及规范，熟悉施工图。
2、衬里材料必须具有合格证明书，在施工前二十天对生产厂家的衬里材料进行复验和抽查，符合规范要求的方可采用，否则不得使用。
3、施工现场必须搭设衬里材料库（棚），进入现场的衬里材料必须作好防雨，防潮措施，不得雨淋、受潮，严禁露天堆放；堆放时要分品种，进场前后分批分开放置，不得混淆，并有明显标志。
4、搅拌机应设在施工现场较近的地方，上作防雨，下作排水，施工前做到电通、水通、道路通、气通。
5、施工前应彻底清理施工现场，配备足够的施工机具，并保证性能良好，计量器具则应有计量检验证明。
6、施工前应组织有关人员对隐蔽工程进行全面检查、验收，确认合格后方可施工。
7、需要施衬的器壁及附件应进行喷砂处理，要除去金属表面的浮锈、氧化皮、油污、表面呈灰色。
喷砂除锈采用有锐角的干石英砂，含水率不大于3%，否则应凉干后使用，平均粒度2～5mm为宜,砂内尘土不大于5%,喷砂除锈风压宜为0.4MPa～0.6MPa。
2
8、喷砂处理后，表面应用压缩风微清扫，除去所有砂子和碎屑，不得用水清洗喷砂除锈后的金属表面应防止雨淋，避免重新生锈。
9、设备上的管嘴、套管、接管等伸入衬里的部分，其外表面应缠上牛皮纸，必须平直紧贴管外壁。
10、衬里前应将设备的小接管管嘴内孔用木塞塞好或用牛皮纸将管口包好。
11、搭设上料提升设施及绑扎脚手架等。
四、衬里结构形式
本工程衬里结构包括双层有龟甲网衬里，双层无龟甲网衬里，单层有龟甲网衬里，单层无龟甲网衬里等四种形式，详见下图1、2、3、4
1、双层有龟甲网衬里结构
双层有龟甲网结构由12mm保温钉、龟甲网、端板、隔热层和耐磨层组成，如图1所示。
此种结构施工有两种方法，一是先将保温钉端板先焊于器壁上，再施工保温层、焊龟甲网、衬耐磨层，二是先焊保温钉，施工保温层，再焊接端板、龟甲网、最后衬耐磨层。
2、双层无龟甲网衬里结构
双层无龟甲网衬里结构由V型保温钉、隔热层和耐磨层组成，如图2所示。
3、单层有龟甲网衬里结构
单层有龟甲网衬里结构由龟甲网直接焊于器壁上，高温耐磨衬里材料两部分组成，如图3所示。
4、单层无龟甲网衬里结构
单层无龟甲网衬里结构由V型（Y型）保温钉和隔热耐磨（耐磨）材料两部分组成，如图4所示。
3
五、衬里材料性能
本工程衬里材料由甲方供应部门定货供料。
材料由下述家厂或其它定货家厂生产。
1、BL型
BL型衬里材料分为BL—G保温材料和BL—D耐磨材料，BL—G隔热层是由高铝水泥——轻质耐火料组配料；BL—D耐磨层是由高铝水泥——矾土熟料结合超细粉的组配件。
以上材料均由江苏省宜兴市张泽耐火电瓷厂生产，按规范要求其性能必须满足表2的规定。
项目
温度
隔热层
BL—G
耐磨层
BL—D
容重
（kg/m3）
110C
540C
≤1000
≤1000
＞2200
＞2100
冷压强度（MPa）
110C
540C
750C
≥8.0
≥6.0
≥4.0
≥50
≥50
≥50
冷折强度（MPa）
110C
540C
750C
≥1.2
≥1.1
≥1.0
≥7.0
≥7.0
≥7.0
烧后线变化率（%）
750C
0～0.25
～—0.20
导热系数（W/MK）
350C
＜0.25
＜0.8
注：
1、导热系数为“平板法”测定值
2、强度试验试体尺寸为160×40×40（mm）
2、BPDI型
BPDI—D耐磨层是纯铝酸钙水泥——矾土熟料组配料，BPDI—G隔热层是高铝水泥——轻质耐火料组配料。
本工程使用的BPDI型衬里材料均由江苏省宜兴市张泽耐火电瓷厂生产，按规范要求其性能必须满足表3的规定。
4
项目
温度
BPDE—G
BPDI—D
容重
（kg/m3）
105C
815C
1300～1400
1200～1300
2350～2500
2400～2500
冷折强度（MPa）
105C
540C
815C
2.2～2.8
3.4～3.5
冷压强度（MPa）
105C
540C
815C
10～13
49～77.5
烧后线变化率（%）
815C
0.23～0.35
0.09～0.11
导热系数（W/MK）
540C
815C
1.445（0.383）
0.5（0.43）
1.225（1.079）
注：
1、导热系数为“平板法”测定值
2、强度试验试体尺寸为160×40×40（mm）
3、Z—BPDI—A型
Z—BPDI—A型高强耐磨衬里材料是采用低水泥结合刚玉超细粉技术，本工程所用此料由江苏省宜兴市张泽耐火电瓷厂生产，按规范要求其性能必须满足表4的规定。
强度
抗折
（MPa）
抗压
（MPa）
线变化
（%）
容重
（kg/m3）
110C烘干后
≥11.0
≥70
0.2～0
2900～3100
540C烘干后
≥11.5
≥80
0.3～0
2800～3000
750C烘干后
≥11.5
≥80
0.3～0
2800～3000
815C烘干后
≥12.0
≥85
0.3～0
2800～3000
化学分析
AL2O3（%）90取经815C烧后试样作AL2O3含量
4、DLBWH—1型
DLBWH—1型隔热耐磨单层衬里浇注料，是以高铝水泥为胶结剂，大颗粒膨胀珍珠岩为骨料的不定型的耐火材料。
本工程所使用的DLBWH—1型衬里材料由大连
5
金州轻质耐火材料厂生产，按规范要求其性能必须满足表5的规定。
性能
指标
体积密度
（kg/m3）
耐压强度
（MPa）
抗折强度（MPa）
线变化
（%）
导热系数
（W/MK）
温度
110C
815C
110C
815C
110C
815C
815C
700C
＜1350
＜1300
≥18
≥15
≥3
≥2
≤0～0.2
≤0.30
注：
试体尺寸为160×40×40（mm）
六、衬里施工
1、施工方案
本装置各设备的施工方案如下：
（1）沉降器
沉降器球形封头在地面采用手工涂抹，壳体则采用吊装后，由下而上的手工涂抹，其余施工方法见分段情况附件1。
（2）再生器
再生器球形封头在地面采用手工涂抹，壳体则采用支模板，由下而上浇筑成型，其余施工方法及分段情况详见附件2。
2、衬里施工环境温度要求
衬里施工的环境温度各说明书中要求各有差异，本次以5C～35C为宜，冬季施工环境温度低于5C，应有适当的加热，保温措施，如采用蒸汽保温时，应避免蒸汽与衬里接触，且温度不宜高于30C，夏季环境温度高于35C时，应有降温措施。
3、BL—G隔热层衬里施工
（1）施工要求
6
a．材料的拌合采用强制式搅拌机拌合。
b．按配合比（厂家提供）将集料和矾土水泥干混，至颜色均匀一致即可。
c．干混均匀的混合料即可加水，加水量为18～20%，加水量的2/3，视具体情况加入剩余水，将混料手握成团，松手时不散开，指缝中不流浆为合适。
d．加水的混合料，应在规定时间内用完，一般不超过45分钟，初凝后的料应弃之不用，不得加水重新搅拌后使用。
e．施工时用木棰或手锤轻轻将衬里捣实，使其密度均匀即可，捣制时不能将其中轻质料砸碎。
应及时检查厚度，达到规定要求即可，衬里表面处理平整，与保温钉台肩平齐，但不要压光。
f．设备卧置施工，一般视筒体直径大小，分2～3瓣施工，下一瓣施工完后，必须停放着护12小时以上，待衬里有足够强度后，由吊车配合，轻轻转动转到下一部位后，开始另一瓣的衬里施工。
如发现前一衬里与壳体有严重的分离层，应将衬里的离层打掉重衬。
g．新老衬里嵌缝处，应处理成阶梯形，将接口处理时，除去残留物，用水彻底湿润方可进行下一瓣的施工。
h．立面施工时，从设备下部逐渐往上进行，用手将混合湿料捏成大团堆高压紧，根据衬里要求，除去多余料即可，不必抹光，施工人员施工相接处应成一体，施工应连续进行，不得已中断时，上下接口应做成阶梯形处理，见图5，
（2）隔热层衬里养护
a．隔热层施工完毕4～7小时，当衬里有一定表面强度后，即可进行雾湿养护。
7
b．用喷雾头进行喷水养护，喷出的水要成雾状，每隔30分钟一次，应保持表面潮湿，持续48小时，养护过程中要随时清理积水。
c．养护完毕后，至少停放48小时方可搬运或吊装。
（3）隔热层衬里质量检查
a．外形平整、厚度均匀，用探针检查，允许厚度偏差+0-4mm。
b．在保温钉处，衬里应与肩平齐，允许偏差+0-2mm。
4、BL—D耐磨层衬里施工
（1）施工要求
a．必须用强制式搅拌机拌合
b．耐磨衬里材料采用超细粉技术，对加水量有敏感，加水量7.5～8%，应严格控制加水量，搅出的料应在45分钟内用完。
初凝后的料不得二次加水搅拌再用。
c．衬里的涂抹应使逐个网孔填定捣打，并使衬里表面与龟甲网平齐，不得有麻面，扒缝等缺陷，在捣制过程中应避免反复多次，而使水泥及细粉浮于表面，衬里不允许刷水、撒水泥粉、耐火细粉。
（2）BL—D耐磨衬里的养护
a．耐磨层的养护方法同隔热层养护方法。
b．养护应在耐磨层有足够表面强度后进行，以防喷水时破坏表面。
c．湿养护24小时以上后，自然静止养护48小时。
（3）BL—D耐磨层质量检查
a．衬里表面应与龟甲网平齐，衬里最大厚度与龟甲网误差不超过0.5mm～0.2mm。
b．涂抹后的衬里不应有任何空隙，表面应平整，无麻面，无明显裂纹、无扒缝。
8
c．衬里养护完毕，用0.5Kg的手锤每隔200mm左右轻轻敲击衬里，衬里应发出清脆的回声，衬里应无疏松情况。
5、BPDI型隔热耐磨衬里的施工
（1）施工要求
a．BPDI—G隔热衬里的施工要求外加剂先在水中溶解，均匀加入干混合料中，湿拌均匀，加水量应根据施工现场的温度、湿度等情况进行调整，加水量一般为18～20%，严禁用自来水管任意加水，湿拌均匀的混合料应在30分钟内用完，衬里厚度控制在3mm以内。
涂抹时，可用木棰轻轻击直至衬里表面平整、密实。
卧置衬里，Y型段分二次施工，第一瓣施工完毕后，必须停放不少于12小时，待具有一定强度后，方可轻轻转动设备，进行下一瓣施工。
以防止衬里强度不够而发生塌落或衬里与设备内壁离层现象。
衬里交接处应留成阶梯形，交接处施工时，必须将衬完的接茬处打毛、喷水、然后再涂抹新衬里。
隔热层与耐磨层的各交接处必须错开，交错距离应大于200mm。
b．BPDI—D耐磨衬里的施工
先将钢纤维过筛，均匀撒于混合料中，干拌均匀。
加水量应根据施工现场的温度、湿度进行调整。
加水量一般为11～12%，拌合好的湿料应在30分钟内用完，耐磨层中需加钢纤维，钢纤维加入量为干混合料的2%，必须保证分布均匀。
（2）养护要求
衬里施工后，手摸表面不沾，即可用洁净水喷雾养护，养护时间大于24小时，养护期间衬里表面必须保持湿润，养护完毕后至少静置48小时后才允许搬运设备。
9
（3）质量要求
同BL—G、BL—D。
6、Z—BPDI—A衬里施工
（1）施工要求
必须喷砂除去浮锈、油漆、油污等。
衬里集料采用双层编织袋包装，水泥分开包装放于编织袋内，重量为40Kg/袋，外加剂分小袋包装，纸箱总装，纸箱上标明有Z—BPDI—A衬里料用。
一袋衬里料中一小袋外加剂。
采用多功能强制搅拌机拌合。
将集料和水泥以及外加剂按比例在搅拌机内于混均匀。
搅拌好的衬里材料必须在规定的时间内用完，一般不超过30分钟。
Z—BPDI—A的加水量为6～7%。
衬里料在填入龟甲网后，用木棰或手锤将衬里料逐个网孔充分捣实，使物料塞满并挤出龟甲网边孔，然后抹平，要求表面平整、无麻面、无流淌，与龟甲网无脱落现象。
显露出龟甲网为合格。
施工暂停时，应立即将脱落周围尚未填塞的龟甲网孔内的残留物清除干净，暂停后再接下去施工时，不允许将此残留物料填入衬里底部。
衬里在捣制过程中应避免反复多次，使水泥及细粉浮于面表，衬里不允许刷水、撒水泥、耐火细粉。
（2）养护要求
当设备及物件施工完毕后4～7小时，当衬里有一定表面强度后，即可进行雾湿养护。
养护的方法：
用喷雾头进行人工喷雾，并及时清理下部积水。
湿养护24小时以上自然静止养护5～7天。
（3）质量检查
衬里表面应与龟甲网平齐，不得有麻面，扒缝和裂
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纹；养护完毕后，用0.5铁锤每隔200mm轻轻敲打，声音坚实、清脆，不得有严重的沙哑声。
如上述情况应凿掉重衬。
7、DLBWH—1衬里施工
（1）施工要求
a．模板要求：
模板表面应光滑，为防止混凝土粘模，模板安装前应将其表面用适量机油均匀涂刷，以不流淌为宜，接缝处应封严，防止漏浆出现质量问题。
模板尺寸以800～1000（高）500（宽）为宜。
b．支模要求
衬里前应按编号装好模板，厚度相等的部位，模板与器壁的部位相等，安装模板时其允许偏差5%，每层模板接缝错边不得大于5mm。
模板应采用圆弧形支撑固定，支撑要牢固，拆装方便，见图6所示。
c．衬里材料拌合
材料拌合应按材料厂家提供的使用说明书进行。
要求采用强制式搅拌机拌合。
DLBWH—1型材料为混合好的干浇注料，每袋为40Kg，其中每袋上面有一小袋外加剂，在搅拌时均匀撒入。
将钢纤维过筛，均匀筛入混合料中，加入量为：
每立方料56kg，干拌1～2分钟，干拌应均匀。
其加水量为10～13%（重量）一次加入搅拌3～5分钟，不得有干料还将有干料夹带，或结团现象。
每次搅拌的料不宜过多，应在30～40分钟内用完。
超过初凝时间的料禁止加水再用。
d．衬里过程
再生器筒体衬里的顺序是：
由下而上的进行。
每层浇筑分头视上料速度及直径而定。
一次装料高度不得超过300mm，料装入模板后应均匀地摊开，振捣棒应直插，
11
快插慢拔，插入深度下一层衬里100mm，以保证下一层衬里衔接，插棒间隔为150～200mm，再次振捣时间以混凝土表面返浆为宜（一般10～40秒）。
为防止各层模板交接面上产生错缝，上层模板的安装和衬里振捣应在下层混凝土之前完成（一般为30分钟每次模板不宜将混凝土灌满，要预留一定高度，待上一层模板安装后再灌混凝土。
至外取热器催化剂出口、再生催化剂出口，图纸技术要求本斜管与壳体相关线部位，应制特异形模板支模振捣施工，不得用手工涂抹。
浇注好的表面，不得用抹子再进行涂抹，严禁撒水泥细粉抹光。
施工中每台设备至少做四组试体，一组抗压；一组抗折；一组线变化；一组导热系数，每组三块取平均值，导热系数一块为一组。
试块采用1604040mm模具制作。
材料装入模后，放在振动台上或用平板振捣器振实，也可用手工捣实，拌好的料分三次装入模内。
成型完毕后，用湿布或草袋覆盖试块，停放10小时即可拆模，洒水养护48小时，自然养护48小时。
（2）衬里养护
衬里浇注2小时后，即可向模板上喷水降温，折模后雾湿养护。
水必须成雾状，每隔30分钟喷雾一次，持续48小时，自然养护48小时。
（3）质量检查
养护完毕后，进行质量检查。
表面应平整均匀，不得有疏松掉渣及任何宽度的贯穿裂纹，非贯穿裂纹宽度不得大于3mm。
衬里应密实，每隔200mm，用0.5kg手
12
锤轻轻敲打无空洞声。
衬里厚度偏差不得大于5%。
8、衬里的修补及接口处理
衬里任一缺陷部位进行修补时，应将衬里与钢壳成直角切除，在新的衬里材料施工之前，要将与新衬里接触的所有衬里的部位长度弄湿，然后采用涂抹的方法进行，施工要求均同原衬里材料的施工要求。
接口处理见图7
9、衬里试体烘干要求
衬里试体自然养护后，可按下述升温制度进行烘干。
BL型、BPDI型
温度区间C
升温速度C
恒温时间h
常温～150
5～10
150±5
24
150~315
20～25
315±5
24
315~550
20～25
550±5
24
550~150
25
150~常温
自然冷却
Z—BPDI—A烘干制度
温度区间C
升温速度C
恒温时间h
常温～60
≤10
4～6
60±5
恒温
8
60~110
≤10
5～8
110±5
恒温
8
110~400
≤30
13
400±5
恒温
10
400~850
≤30
15
850±5
恒温
24
850~常温
≤25
注:
降温过程中,严禁鼓风冷却
13
九、施工安全
1、建立健全安全网制度，每天施工前开好安全会，对参加施工人员加强安全教育，提高和增强安全意识。
2、施工前应按有关规定穿戴好劳保用品。
3、进入施工现场必须戴安全帽，否则不允许进施工现场。
4、高空作业要系安全带，做好自我保护措施。
5、在架子上作业时，上加要前检查架子是否牢固，发现问题及时处理。
跳板应用铁丝绑扎固定，严禁探头跳。
6、做好施工用电，接线应找电工，不许私自乱拉线，要经常检查线路，以防漏电伤人，发现现问题及时处理。
照明采用安全电压。
7、施工现场及料库应做好防火工作，不准带火种进厂。
8、高空作业要做好联络工作，严禁从高处向下抛东西，以免伤人。
9、施工上料时，料不要装的太多，以防过重坠落伤人。
10、安全工作要由专人负责，要经常督促检查，避免事
故的发生，切实加强安全管理，杜绝一切事故的发生。
11、喷砂除锈前给风时应打开汽包放空阀。
12、除锈时，严禁喷枪头对人，以防意外。
14
十一、施工机具及手段用料一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
强制式搅拌机
JW—2500
台
2
2
空气压缩机
0.8MPa
台
3
3
多功能搅拌机
DJ—40
台
2
不锈钢桶
4
机动翻斗车
台
2
5
喷砂除锈罐
自制
套
2
喷砂罐气包过滤罐
6
卷扬机
2t
台
2
上料用
7
轴流风机
600～800
台
4
8
水泵
台
2
扬程150m
9
水压泵
台
3
衬里养护用
10
振捣棒
50
台
4
再生器衬里用
11
手推车
辆
4
12
磅称
500kg
台
1
13
台称
5kg
台
1
14
试块模具
1604040mm
套
4
15
行灯变压器
套
5
16
灰桶
只
300
17
镀锌铁丝网
77mm
m2
30
44mm
m2
20
18
压子
大连产
把
200
抹子
30
19
温度计
120C
支
15
20
钢锯弓
把
2
21
钢锯条
根
100
22
曲扒玻璃
块
500
23
喷砂管
1寸
m
1000
24
喷雾器喷头
套
10
喷头、养护用
25
氧气带
m
200
除锈用
26
铁锹
方
把
30
27
太阳灯
套
15
衬里临时加温用
28
电缆线
二相
三相
m
500
1000
29
钢丝绳
10
m
500
卷扬机
30
活动搬手
250
350
把
5
5
31
卡丝钳
把
5
32
镙丝刀
250
把
15
33
卷尺
把
15
34
滑轮
1/2t
只
4
35
搪瓷盆
1/2t
36
量杯
400
只
30
衬里用
37
烧杯
300/500cc
只
2
38
油刀
把
5
39
刷子
2/3/4
把
10
40
电炉
2000W
只
1
试验用
41
喷嘴
套
500
喷砂用
42
水桶
只
6
搅料用
43
刀锯
把
5
44
对讲机
只
6
45
工作服
大、中、小号
套
100
46
解放鞋
大、中、小号
双
50
47
口罩
打
50
48
围裙
条
50
49
套袖
副
100
50
雨靴
双
36
衬里除锈用
51
平光镜
副
100
52
手电筒
3节/5节
只
5
53
防尘帽
顶
50
54
棉毛浸塑手套
双
500
55
防尘服
套
6
防锈用
56
彩条雨布
m2
3000
防雨用
57
帆布篷
m2
1000
防雨用
58
油毛毡
m2
3000
防雨用
59
塑料薄膜
kg
100
60
镀锌铁皮
m2
200
现场放衬里料
61
棕绳
20
kg
200
62
橡胶板
m2
15
除锈用
63
五合板、三合板
m2
30、50
衬里用
64
钢板
m2
50
65
镀锌铁丝
8#～10#
kg
150
十一、施工机具及手段用料一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
强制式搅拌机
JW—2500
台
2
2
空气压缩机
0.8MPa
台
3
3
多功能搅拌机
DJ—40
台
2
不锈钢桶
4
机动翻斗车
台
2
5
喷砂除锈罐
自制
套
2
喷砂罐气包过滤罐
6
卷扬机
2t
台
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