催化同轴沉降再生器正装施工工法.docx
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催化同轴沉降再生器正装施工工法
催化同轴沉降再生器正装施工工法
作者简介：
邸长友同志1984年毕业于抚顺石油学院炼机专业，现任中石化第四建设公司技术处处长，高级工程师。
连年来，该同志一直从事现场施工及技术管理工作，前后参加过天津市杨家咀储气站工程、辽化加氢制氢工程、天津乙烯工程等大型项目的施工建设，为石化行业建设做出了踊跃奉献，并多次组织编写、审核了多项工法。
本工法被评为1998年度总公司级（二级）工法。
一、前言
近几年，随着催化裂化技术的不断进展，许多企业针对初期建成的催化裂扮装置反再系统技术陈腐，严峻制约效益提高的状况，接踵对催化裂扮装置反再系统进行较大规模的技术改造。
而同轴式沉降—再生器具有占地少、节省钢材、便于操作的特点，因此，更新的两器多选用同轴沉降—再生器系统，该系统示用意（见图1）。
但是，改造工程一般均在装置检修期（一般为1～2个月时刻）进行，因此供改造工期极短，但同轴沉降—再生器的结构尺寸庞大，内部件多，又有衬里，其组焊量大，现场安装工程量大，如何在短工期内成功地改造反再系统往往成为制约催扮装置改造的“瓶颈”。
我公司针对这一“瓶颈”开发应用的“深度制作筒体成段，尽可能地面衬里，大型吊车分段正装，内外件分段跟进”的安装工艺成功地化解了现场组焊作业量大，无法短时刻内完成改造任务的矛盾，巧妙地把需安装期完成的作业内容移植在前期予制阶段。
目前，该工艺已在多套改造工程或新建工程中应用，实践证明，该工艺技术适应需要，符合进展趋势，综合效益显著，不仅能确保安装工期，而且能够保证安装质量、安全。
二、适用范围
一、本工法适用于催化裂化同轴沉降—再生器工程的改造、新建，尤其适用于改造工程。
二、对于几何尺寸庞大，内件较多的其它大型塔器、容器可参照利用。
三、特点
一、本工法采用深度制作两器成段，尽可能地面衬里工艺，成功地将高处作业转移在地面作业，改善了工人作业条件，利于安全操作，同时巧妙地化解了安装工期短无法完成大量组焊作业的困难，使工期取得了保证，实现了“预制化”作业。
二、本工法利用大型吊车（250t履带吊～550t吊车）作为吊装机具，集中吊装预制完的各段，极大地缩短安装工期，实现了“机械化”。
3、本工法采用分段正装两器各段筒体，内外分段跟进工艺，简化了安装程序，易于掌握，变内件封锁作业为半敞开作业，安全、工期、质量取得了保证。
4、本工法虽然利用大型吊车单个台班费用高，但使历时刻集中，相对台班费用并未加大，由于此法保证了安装工期，使装置停车时刻缩短，建设单位效益增加，因此综合效益显著。
四、工艺原理
正装法是石油化工装置设备安装的传统工艺，可是对于催化同轴沉降再生器而言，由于其结构的特殊性，其正装是指把外部筒体自下而上安装，组焊成型，而其内件则是顺序预位，后装就位。
把筒体制作成大段，内件大体成型，依照正装筒节的原理，利用适宜的吊装机械，按空间平衡理论吊装，组装催化两器成形。
五、施工工艺及要点
一、工艺程序
催化同轴沉降—再生器安装程序见图2。
图2同轴沉降—再生器安装程序图
二、工艺要点
1）现场预备
现场预备包括场地预备、机具预备和技术预备等。
现场场地应平整，施工用电已具有利用条件，铺设予制平台完毕，一般预制平台很多于10×10m2,2个、15×15m21个，具体视场地和设备直径情形而定。
施工机具配置必需齐全，南方多雨地域或其它地域多雨季节施工时应搭设必要的防雨棚及防风棚。
2）材料、制造件现场查验
查验包括资料查验、必要的复验和几何尺寸、制造质量查验及数量核查等。
资料应包括出厂合格证、质量证明书、排版图及主体材料的复验报告、规定的检实验报告、装箱单和零部件的编号说明资料。
查验时应实测制造件的几何尺寸，并做好记录，超差件必需处置合格后才能查验放行。
同时应检查制造件的焊接质量，核查无损检查结果。
一般情形下，两器按如下深度制造：
封头、过渡段、筒体、内锥体制造成片；汽提段、待生立管、料腿、烟气集合管、主风散布管、松动、密相接管等考虑运输的可能性分段；而旋风分离器、上集气室及油气出口、人孔、装卸孔等件则整体。
对于半成品验收更应实测几何尺寸，尤其旋风分离器应有予组装记录。
对照装箱单清点到货件（供货顺序应按各段零件组成成批供货）。
3）大段成形
a）封头组环
封头组环应在伞形支架上（直径较小时可利用胎具组装）围板，在平台上下端面组装位置线，下端垫高并找平。
按排板图将瓣片排列在找平的支撑上，上端支在伞架上，用卡具调整错边量，间隙合格后点焊，并在内部加固支撑后焊接，焊接合格后焊极盖板，作出四条母线标记。
b）过渡段组环
大体同封头。
c）单圈组环
单圈组环（与封头、过渡段相接筒节划圆时应考虑组环成型的封头，过渡段的实际周长尺寸）应在平台上进行，第一在平台上按组对环的内径划一圆周线，每隔200～300mm焊一三角挡板，用吊车吊板按排版图顺序围板对立缝，并用卡具调整错边量，弧形样板检查合格后点焊。
为避免焊接变形，内部用圆弧板连支杠或井字支撑或十字支撑加固。
在内外壁相隔90°别离作出纵向母线标记（样冲眼和白铅油）。
立缝焊前、焊后均应实测周长尺寸，作好记录。
d）组装大段成形
用正装或倒装法将单节组对成大段。
组对应以标记的各段0°线为基准上下找齐，用卡具调整间隙、错边量，焊接并查验。
组装成大段后应将所有开孔、接管、蒸汽管等安装。
集气室、旋风分离器支架、外部平台、内锥体、检修支架、主风散布管等应分段完成。
安装旋风等内件临时吊耳等也应焊好。
依据吊车配备和各段重量决定地面衬里量，一般顶封头必需在地面衬里完，避免仰脸衬里，其它段在地面衬里时，应在端部留出200～300mm不衬。
4）安装各段
安装场地应有吊车桅杆组装场地、吊车站位场地和预制的各段摆放场地及施焊机具占用处地等。
安装应逐下而上进行，分段跟进外部梯子平台，内部零部件。
内部零部件摆位应符合设计，临时吊点保证稳固。
旋风分离器的安装用吊耳位置及旋风分离器悬挂位置等应在相应大段成形时放样投影决定。
每段安装焊接后应及时进行查验并返修合格后再吊安下一大段。
安装第一段后应找正调整垫铁并点焊、灌浆。
垫铁安装应符合规范要求。
5）内件安装
a）旋风灰斗和旋风分开时，应先组对；沉降器两台粗旋一般卧置组对；再生器二、二级旋风也可卧置组对。
组对的各组旋风之间应用槽钢等加固。
b）内件安装时应注意与衬里的交叉。
c）内件安装利用倒链提吊、调整。
d）内件安装时应注意各层的隔离。
6）交工验收
六、主要机具设备
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
履带吊
250t～550t
台
1
2
履带吊
150或136t
台
1
3
汽车吊
30t
台
2
4
汽车
15t
台
1
5
拖车
40t、60t
台
各1台
6
卷扬机
15t
台
1
7
倒链
20t
台
4
10t
台
20
5t
台
20
2～3t
台
15
8
加减丝
套
50
9
卡具
套
200
自制
10
等离子切割机
台
1
11
轴流风机
Φ600
台
2
12
条形水平仪
1
13
万能角度尺
1
14
电焊机
台
30～40
15
千斤顶
10t、5t、2t
台
20
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
16
热处理设备
套
1
17
烘干设备、保温设备
套
1
18
X光机
200EG
300EG
台
各3
19
γ射线探伤仪
套
1
七、质量标准
本工法要遵循国家标准《钢制压力容器》GB150-89和中国石化总公司标准《催化裂扮装置反映器（沉降器）、再生器施工及验收规范》SHJ504-86及相关设计资料的有关要求。
组对、安装主要控制质量指标如下：
一、筒体或筒节：
错边量：
纵缝不大于3mm；环缝不大于4mm；同一断面最大直径与最小直径之差不大于25mm；筒节总长度允差2H/1000，且不得大于35mm，不得出现负误差。
二、封头及过渡段：
直径允差±2～±5mm;最大直径与最小直径差4～20mm；表面化凹凸量3～5mm；过渡段上下口水平度及错口不得大于2mm。
3、内件：
旋风分离器组装焊接后，同轴度Φ值不得大于4mm；垂直度误差不大于5mm，一级旋风分离器入口标高允差±5mm；集气室与壳体同心度和水平度允差不得大于集气室直径的1000，且不大于5mm。
4、整体安装质量：
底座标高允差±10mm,中心线位置允差不大于10mm，垂直度允许误差小于或等于设备高度的1/1000且不得大于20mm。
八、安全办法
一、制造单圈、封头及各段时施工人员不要用手触摸对口处，以防挤伤。
二、吊车作业指挥要灵，吊车站位符合方案规定，禁止超载吊装。
3、进入设备内的电源线入口处应加保护套，避免损伤。
器内用电电压知足安全用电规定。
4、射线作业应加设警示线、牌。
五、在器内分层作业时，各层必需加设隔离层，作业人员随身配备工具袋，不得将工具散放在设备内，以防掉落伤人。
在器壁人孔处应加设通风机，保证内部作业通风良好。
六、改造工程施工应严格执行“六有六查”制度，禁止抽烟，注意用火，必需时办理火票，设置监火人。
7、施工时其它安全事项执行SHJ505-87《炼油化工施工安全规定》。
九、劳动组织
一、施工组织运行
2、劳动力安排
以长岭炼油化工总厂1#重油催扮装置改造工程为例,劳动力安排如下表:
工种
高峰
人数
工种
合计
一九九六年
一九九七年
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
铆工
70
512
30
40
40
40
50
50
70
70
60
60
2
铆电焊
35
327
30
30
30
30
35
35
35
35
35
30
2
铆气焊
16
101
6
6
6
6
6
6
16
16
16
16
1
管工
30
155
15
15
15
15
30
30
30
5
管电焊
16
83
8
8
8
8
26
16
16
3
管气焊
7
34
4
4
4
4
7
7
7
1
起重工
30
196
12
12
12
12
12
12
30
30
30
30
4
钳工
6
36
2
2
2
6
6
6
6
6
喷涂
23
123
23
23
23
18
18
18
砌炉
4
4
4
架工
10
45
5
5
5
10
10
10
木工
1
5
1
1
1
1
1
普工
15
80
15
15
15
15
10
10
合计
263
1701
78
88
88
117
176
176
228
254
242
233
24
*包括地面制作阶段劳动力安排。
十、效益分析
一、本工法采用大型吊车作为主吊工具，由于大型吊车台班费用高，进出场费用高，因此机械费用相对较高。
但利用大型机具吊装，减少了分段，一是保证了工期；二是减少了劳动力投入，紧缩了大型吊车使历时刻；三是减少了高处作业，从而使得人工费、消耗材料费用降低。
2、本工法易于保证短工期改造工程的完成，使得建设单位尽快投料产出，综合效益庞大。
十一、应用实例
本工法在我公司多项工程中应用，举例如下：
例1：
长岭炼油厂1#重油催化裂扮装置改造工程催化同轴沉降再生器改换工程。
该工程由我公司第二工程公司1996年5月至1997年2月施工，由于此项工程为改造工程，现场停车改造时刻仅有4个月，其中包括旧设备管线等拆除，土建基础施工及单机试车等工作，实际供两器现场吊装、组焊时刻只有50天。
该工程催化同轴沉降再生器几何尺寸为Φ7000/Φ11200/Φ8400×48474，设备总重695t，其中金属363t，平台45t，衬里287t。
按照工期状况和设备设计结构、现场情形等，施工当选用本工法进行安装，租用鞍钢的550t履带式吊车，在地面制作七大段，并地面衬里。
实践表明，选用此工法正确，保证了工期，实现按时开车，开车后工艺稳固，由此博得了建设单位高度评价。
对施工单位而言，虽然吊装机具进出厂费用高，台班费贵，但由于使历时刻短，实际本钱未增加，效益也比较好。
例2：
岳阳石化总厂原料工程—联合装置中ARGG装置催化同轴沉降再生器安装工程。
该工程为新建工程，其两器设计规格为Φ7000/Φ10600/Φ7500×44800mm，金属总重为550t，主体材质为16MnR，施工当选用本工法施工，把两器筒体分八段现场预制，租用300t汽车吊吊装，两器现场吊装组装仅花费二个半月时刻，比一般同类工程安装工期短，其两器安装进程质量博得建设单位好评。
主要工程实例列表如下：
同轴沉降—再生器工法应用情形一览表
序号
工程名称
同轴沉降—再生器规格
总重
（t）
材质
吊装
机具
分段情况
安装单位
安装时间
备注
1
长岭炼油化工总厂1#重油催化裂化装置改造工程
Φ7000/Φ11200/Φ8400×48474
695
16MnR
550t履带吊
共分七段，最大段重104t
第二工程公司
地面局部衬里
包括现场预制
2
岳化总厂原料工程80万吨/年ARRG装置（新建）
Φ7000/Φ10600/Φ7500×44800
857
16MnR
300t
共分八段，最大段重86t
第二工程公司
地面局部衬里
包括现场预制
3
哈尔滨炼油厂30万吨/年重油催化装置（新建）
Φ4200/Φ6600/Φ5200×39727
335
16MnR
136t履带吊
共分五段，最大段重51t
第二工程公司
全部地面衬里
4
锦州石化司二套催化裂化装置重新改造工程140万吨/年重油催化装置
Φ7000/Φ10000/Φ7500×47878
452
16MnR
250t履带吊
共分七段，最大段重65t
第三工程公司
局部地面衬里
升级会员 