更换1600合成塔触媒技术方案.docx
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更换1600合成塔触媒技术方案
合成车间更换Φ1600合成塔触媒
技
术
方
案
编制:
彭涵军
审核:
批准:
三化合成车间
2009年12月
一、总则
本方案适用于4#氨合成塔，设计压力为31·4MPa，内件设计压差0.8MPa，设计温度在550℃以下的公称内径为1600mm多层冷激列管式氨合成塔的检修技术及验收方案。
二、4#氨合成塔的结构特点
2.1、合成塔的结构：
氨合成塔由塔体和内件组成，内件由列管式换热器、触媒筐、冷激管、分布器1、2、中心管、不秀钢冷管（组合件）、电加热器和热电偶等组成。
2.2、氨合成塔的特点；
本设备用于对精制后的氮、氢气在塔内高温、高压及触媒参与下进行氨的合成。
三、主要技术性能
表1主要技术性能
名称
单位
参数
名称
单位
参数
塔
体
内径
壁厚
总高
工作压力
工作壁温
mm
mm
inm
MPa
℃
1600
172
19400
31.4
<150
换
热
器
结构型式
工作温度
换热面积
工作压差
℃
／I]2
MPa
列管式
<500
300
0.8
触
媒
筐
结构型式
工作压差
工作温度
触媒体积
MPa
℃
m3
冷激列管式
0.8
400～500
16.632
工作介质
生产能力
电加热器功率
t／d
kW
H2、N2、NH3、．CH4、Ar
500
1000
四、检修准备工作
4.1、本次检修为在大修期间初步检修时间定20天，主要检修项目为更换内件触媒、塔体检测及内件零部件检查修复更换，所需钳工16人、起重8人、电焊3人、气焊1人。
4.2、停车前，车间技术安全人员要将检修所需备件和材料查对核实清楚，对参与检修的人员进行技术和安全交底。
五、工艺交出流程
12月20日12：
00配合一净停车，4＃氨合成系统停车：
5.1、4＃调压器应先联系检查，能够正常使用。
5.2、提前2~3小时联系关冰机送4＃氨合成系统加氨阀及氨罐来加氨总阀，蒸发尽各氨冷器与加氨管内液氨。
5.3、等一净化停车后，由值班主任指挥，关4＃氨塔补充气手动和电动阀，开电炉进行循环降温，速率控制在40~50℃/h，到100℃以下停透平机（降温期间可根据情况看是否停一台透平机）。
5.4、压净冷交和氨分离器内液氨，并缓缓送气吹净输氨管内液氨（注意输氨管压力不得超压）。
压氨完毕后，关各道放氨阀，通知氨罐全关4＃氨塔来液氨总阀。
合成系统卸压。
5.5、关水冷器进回水；4＃废锅停车后，关蒸汽出口联通阀，卸尽锅炉内压力和液位。
系统卸压至零后，关塔进出口阀，系统用N2置换至合格，交出检修，更换触媒。
六、拆卸塔上头各部件
6.1、盲塔主进和塔出；
6.2、卸冷激气管并吊下，电工卸小盖螺栓（M68）用铝皮包撬杠头，轻撬小盖，起吊电炉丝，无关人员远离现场；
6.3、仪表卸四根测温套管螺栓（M39S60）吊出热电偶、测温内套管；
6.4、用板尺、线绳找测温套管中心，在大盖、塔壁上做好标记；
6.5、用M125×4液压拉伸器松大盖螺母，卸掉螺母对应的螺栓做好标记，测量大盖盆垫缝隙，大盖方位，做好标记后起吊大盖；
6.6、测量内外筒环隙尺寸及内外筒上平面距离，测量各管口到塔壁距离，塔壁、触媒筐、筐盖对正做好标记，各尺寸记录后，用20mm盘根把环隙挡住，触媒筐上的螺栓孔用白布堵好，各管口用白布堵严，待触媒筐放完后准备刨筐盖，卸金属软管并取出；用专用盲板将中心管盲上，中心管盲板进气嘴和阀门保留，以备置换用。
6.7从塔出口取样管线上充入氮气，将塔内置换干净。
用碳弧气刨掉热电偶中套管并卸掉该中套管，刨开冷激气管偏心盒盖，刨开触媒筐盖用手钻打烂冷集气管填料，中套管等，并将烂填料去除，测量筛网板与塔沿的距离，做好筛网板的位置记号揭去筛网板。
每根外套管上焊一个DN50的法兰，以此作为起吊装置。
6.8、用预先制好的内件盲板将内筒盖住，两根下降管一起罩住（盲板不要上螺栓），在卸触媒时，用以消除烟囱现象，防止触媒与大量空气接触而燃烧。
七、卸氨合成塔触媒
7.1拆下自卸管口盖板，取下触媒挡环，用ф16圆钢捅下卸料管内的瓷球或钢球。
7.2、遇到触媒不卸时，采取以下办法：
a）揭开内筒盖板（盲板），用木榔头敲击中心管盲板；
b）用吊大盖的吊具拉紧测温套管，用木棒边敲边摇边缓缓地将外套管抽出。
此过程就是要松动外套管四周的触媒。
卸下的触媒应及时淋水移走，以免影响工作环境。
c）在这部分触媒卸完后，又堵好自卸管，防止空气大量对流，然后到塔上，将另外的热电偶外套管，边摇动边吊起来，以便另一方向的触媒沉降下去，再利用自卸管卸掉这一部分触媒,直至二侧触媒。
d）卸出的触媒见空气氧化，温度升高且粉尘大，提前准备水龙头带浇水，并提前准备口罩、风帽、防护眼镜；
e）、进触媒筐清触媒，鞋子要套上石棉套；
f）、0.5米深以下作业，要带上吸氧面具和安全带，应轮流作业，专人监护；
g）、当触媒遇空气因强烈氧化而产生高温，应防止烫伤；
h）、卸触媒的时候，应做到“上通下不通”——即任何时候都要防止空气对流，防止因触媒氧化产生高温烧坏内件。
7.3、卸完触媒后，用盲板盲住内筒（上紧螺栓）；
7.4、按正流程用空气吹净触媒筐，从卸料口排出，如无法吹扫则在吊出内件后再清理。
八、卸合成塔部件：
下部：
8.1、安装卸触媒短节及长管卸触媒，卸完后，去掉卸触媒工具插板，用S95扳手卸短节螺栓，用S103扳手、5T导链、吊锤松四通螺栓，缓慢放下四通，避免碰坏丝圈；
上部：
8.2、起吊二层分布器，一层分布器；
8.3、安装冷胆吊装工具，垂直起吊冷胆，吊出后平放到地面试压；
8.4、吊出支架套筒；
8.5、吊换热器定位架；
8.6、安装中心管试压工具，安装两半扣，起吊中心管换热器；
8.7、安装内筒吊装工具，起吊内筒，并用白布擦除内筒壁油污，并做好方位标记；
8.8、内筒吊出后，清除中心管、鞋料口填料，用洗油清洗干净，并试验填料丝圈顺利拧动；
8.9、清洗塔内壁及底部杂物，打磨塔壁焊缝，南京锅检所检测。
九、内件安装及触媒的安装
9.1、换热器和不锈钢冷管组件安装前必须进行试压检查，并且符合各部件与触媒筐尺寸是否正确。
检查各分布器和触摸筐的网板有无破损，必要时更换网板。
9.2、内件筒件（即触媒筐）安装。
使内件筒件（即触媒筐）两触媒卸料管插入外筒的触媒卸口管内，用四块楔铁调整好内、外筒环隙间距；（环隙间距约为21mm左右）
9.3、装填内件筒体底部支承筒内，底部热交自重密封填料，要求装9~10圈即可，上部留有一定余地，即15~20mm；
9.4、装填触媒自卸管内的填料（此处填料密封的压差最大，一定注意此处填料压的质量）。
要求先利用大盖螺栓和自制杠杆压住内件筒体，再用15T力千斤顶一圈一圈地压紧填料和填料压环，锁紧填料压盖，装上触媒挡环，上好卸料口盖板，在卸料管内装入钢球或陶瓷球；
9.5、安装换热器、中心管。
吊入就位时，要保护尾管的两处外螺纹，接着将换热器定位架放入，根据该定位架上的热电偶外套插入孔，确定其方位（要求热电偶插入孔e1、e2、e3、e4的中心线与外筒设备法兰顶面作的热电偶插入孔方位一致）。
并且调整换热器筒壁与径向筐内壁间距均匀（大约2mm）。
然后拧紧定位架上的定位螺栓；
9.6、插入热电偶外套管e1、e2、e3、e4；
9.7、安装好上部定位盒，堵住中心管。
内外筒环隙、热电偶外套管。
按《触媒填装方案》将下绝热层的触媒装填到换热器壳体封头焊缝处；
9.8、安装支架套筒。
取出上部定位盒，安装支架套筒，插入热电偶外套管e2；
9.9、安装段间冷却器。
安装时采用已制作好的四根引导管（Φ57*3.5钢管），插入相应的热电偶外套管内帮助定位；
9.10、装填内冷层的触媒。
待段间冷却器就位后，堵住四根升气管，堵住分气筒与中心管之间环隙，安放上部定位盘，再堵住中心管、环隙热电偶外套管等。
按《触媒填装方案》装填内冷层的触媒，直到分气筒口以下60~70mm处；
9.11、安装混合分布器（Ⅰ）。
待内冷层触媒装至分气筒口以下60~70mm处，取掉所有堵塞物（除四根升气管外），取掉上部定位盘。
安装混合分布器（Ⅰ）；
9.12、装填绝热层触媒，待混合分布器（Ⅰ）到位后，安放上部定位盘，堵上中心管、环隙、热电偶外套管、冷激管。
按《触媒填装方案》装填中绝热层触媒，直到混合分布器（Ⅱ）支撑圈以下200mm左右，然后取掉所有堵塞物，取掉上部定位盘；
9.13、安装混合分布器（Ⅱ）；
9.14、装填上绝热层触媒。
待混合分布器（Ⅱ）安装定位后，安放上部定位盘，堵住中心管、环隙、热电偶外套管，按《触媒填装方案》装填上绝热层的触媒，直到中心管管口以下300mm处，然后取掉上部定位盘；
9.15、装填底部反应气出口（b管）和反应气进口（a管）处的填料；
A、首先用50T千斤顶压住中心管，然后装填反应气出口填料。
采用50T力千斤顶一圈一圈地顶压，然后上好填料压环和填料压盖。
锁紧填料压盖要求采用加力杆增加力度。
B、安装底部四通锻件，打紧密封螺栓。
C、装填反应气进口填料（方法同上）。
D、反应气进口填料气密性试验（反应气出口填料与筐盖上的填料一起试）。
盲住中心管，盲住反应气进口，从其中任一处进气，压力升至0.8MPa，能保压6小时以上不掉压为合格。
9.16、安装触媒筐盖
A、安放中心管盲板，安装筛网板。
B、安放触媒筐盖，调整短中心管与外筒壁的同心度。
C、插入热电偶中套管，按图纸要求留有一定高度，将其焊牢在盖板的短套管上。
D、焊接触媒筐盖和中套管。
E、装填下降管、冷激气管的填料（要求采用15T力千斤顶一圈一圈的压紧）。
F、筐盖上焊缝、填料气密性试验。
盲住反应气出口管，盲住反应气的进口管，盲住短接中心管，盲住两下降管、两冷激管、一根零米冷激管，从任一盲板处进气，升压至0.8MPa，用肥皂水涂抹所有焊缝处和填料处，不冒泡为合格。
然后保压6小时以上不掉压，证明反应气出口管填料和卸料管口填料合格。
9.17、安装金属软管；
9.18、安装大盖
A、吊起大盖，浅浅套入螺栓，插入热电偶内套管。
B、焊接两冷激气管偏心盘。
C、大盖放到位，并打紧螺栓。
D、装填大盖中心管填料（要求采用50T力千斤顶一圈一圈地压紧），接着装填两冷激气管，零米冷激气管填料。
E、紧好热电偶内套管与大盖密封的法兰。
F、大盖上所有填料的气密性试验。
关塔上冷管阀，盲住冷副线（进环隙分流气），从该盲板处进气，升压至0.8MPa，用肥皂水涂抹大盖上所有填料压盖处，不冒泡为合格。
9.19、吹净中心管，安装电炉。
拆掉相应试压用盲板，顺流程反应气进口导入一定压力的气体，吹净中心管，然后安装电炉。
9.20、吹除触媒粉末。
待电炉安装完毕，卸掉反应气出口盲板，挡住反应气出口至废锅的管线，顺流程从反应气进口导入一定压力的气体，吹除触媒床层的触媒粉末（此期间注意环隙与内件同时进气，防止内件单边受压而损坏）；
9.21、拆除使用盲板，按《规程》进行全系统气密性试验。
十、开车前置换：
1月11日4：
00接通知后开两机送半水煤气到三净化制气，并按要求分别在变换气、碱洗气合格时对三进、五进行置换，合格后（时间约为当日13：
00）送1＃高压醇烷化系统、4#氨合成塔生产。
十一．检修进度
附4#氨合成塔检修网络图一份
十二、安全注意事项
12.1、切断与合成塔有关的电源、隔绝合成塔与系统的介质联系，排除塔内工艺气体，用惰性气体置换合格。
12.2、设备检修前必须办理安全交出证明书，并经签字确认，方可施工。
12.3、确认塔内无压力后，方可开始拆卸螺栓。
12.4、修前必须对周围设施和临时性设施进行全面安全可靠性检查。
12.5、吊装设备及工具必须检查，行车必须试吊、安全可靠、起吊设备必须专人操作。
12.6、入塔载人吊篮必须牢固可靠，并加缆绳保险，人应系好安全带。
12.7、抽插盲板、进塔入罐、现场动火、登高作业执行《化肥、硫酸、纯碱、催化剂、企业安全、卫生管理工作规定》。
12.8、临时用电执行《化肥生产安全技术规程》规定。
十三、试车与验收
13.1、严格按氨合成塔试车方案和操作规程执行。
13.2、试车必须专人负责指挥，检修操作人员发现问题应及时汇报及时处理。
13.3、试车前进行全面检查，着重检查以下内容：
a．修理项目是否全部完成，质量符合要求；．
b．各计量、调节、记录仪表安装就位，调试合格；
c．电加热器绝缘等性能合格。
13.4、按试车方案进行吹除。
13.5、拆除进、出口及有关盲板。
13.6、按工艺要求气体置换合格。
13.7、检修现场工完料净场地清。
试车
13.8、操作人员必须按试车方案进行试车，同时检修人员应到现场配合检查。
13.9、用气体进行系统查漏，分别以5、10、15、20、25、31．4MPa逐渐加压，若有泄漏，必须卸压消漏后方可继续加压查漏。
同时检查管道、塔体振动情况，并采取措施消除。
13.10、检查电炉运行情况，并测定功率。
13.11、检查调试热电偶，要求灵敏、准确。
验收
13.12、设备投入正常生产，各项工艺技术指标达到规定要求，方可认定检修质量合格。
13.14、合成塔试车合格后，即办理验收手续，检修单位应整理检修记录，一式三份，交化工生产车间和主管部门各一份，自留一份备案。
13.15、合成塔试车合格后，化工单位负责人和主管单位负责人必须在设备检修竣工单上签字确认，并分发三方备案。
合成车间
2009年12月15日
升级会员 