可拆卸捆綁式火炬檢修研究

葉惠陽

（福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司泉州分公司，福建泉州 362804）

0 引言

石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中會排放出一些尾氣。石油化工企業(yè)都會使用火炬系統(tǒng)，通過燃燒的方式來對這些尾氣進行處理。同時火炬系統(tǒng)也承擔(dān)著煉化裝置計劃與非計劃的開停工排放燃燒。因此火炬系統(tǒng)是整個石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要保障。從大環(huán)境來看，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大，生產(chǎn)過程中的排放量也日益增多，停工就意味著生產(chǎn)任務(wù)指標(biāo)和企業(yè)效益將受影響，如何通過火炬系統(tǒng)的檢修流程優(yōu)化，縮短工期，盡早投用，讓煉化企業(yè)縮小因檢修帶來的效益損失。火炬系統(tǒng)有特殊的使命，他是整個煉化廠全廠停工最晚，開工又要最早的系統(tǒng)。處在全廠檢修工期的關(guān)鍵路徑上。隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，許多石油化工企業(yè)都引進可拆卸捆綁式火炬來輔助生產(chǎn)工作。

1 可拆卸捆綁式火炬的布置特點

可拆卸捆綁式火炬集中并排布置在火炬塔架一側(cè)，相互間通過每節(jié)筒體上的滑架鑲嵌在附著于塔架上的H 型鋼軌道內(nèi)?；鹁娓鞴?jié)筒體的上下拆裝過程是通過H 型鋼軌道上下滑動?？刹鹦独壥交鹁娴奶攸c：①火炬系統(tǒng)當(dāng)中的某個火炬出現(xiàn)問題，可單獨進行檢修不影響其他火炬的正常工作；②檢修時作業(yè)人員不必接近火炬頂部進行超高空檢修工作，通過卷揚機與滑輪組吊裝設(shè)施將火炬筒體逐節(jié)吊裝放置到地面上進行檢修，檢修作業(yè)過程人性化，規(guī)避超高空檢修作業(yè)的風(fēng)險。目前隨著石油化工企業(yè)技術(shù)和資金實力的不斷發(fā)展，越來越多的石油化工企業(yè)引進可拆卸捆綁式火炬系統(tǒng)，并在實際應(yīng)用過程中起到良好的作用。

2 工程概況

福建聯(lián)合石油化工有限公司可拆卸捆綁式火炬的的規(guī)格：DN1800×150 m，3 座，每座火炬包含火炬頭共7 節(jié)，每節(jié)重25 t，火炬頭重8.044 t；DN750×150 m，1 座（酸性氣火炬），每座火炬包含火炬頭共7 節(jié)，每節(jié)重8 t，火炬頭重2.85 t。檢修為周期性全廠裝置停工大檢修，內(nèi)容有：拆裝火炬筒體更換芳烴火炬頭、化工火炬頭、煉油火炬頭、酸性氣火炬頭；改造火炬附屬設(shè)施的點火系統(tǒng)、電氣儀表等組件；各火炬增加長明燈燃料管線等改造施工。

3 檢修施工的具體操作

3.1 火炬檢修拆卸的工作原理

火炬筒體的吊裝檢修以及新火炬頭更換工作是在先前的火炬吊裝設(shè)施當(dāng)中對吊裝系統(tǒng)進行適當(dāng)優(yōu)化，增加2 臺22 t 慢速卷揚機和將原作為筒體翻轉(zhuǎn)的12 t 慢速卷揚機調(diào)整為吊裝筒體用。

工程現(xiàn)場當(dāng)中4 臺卷揚機的具體分配為：2013 年投入新使用的1 臺22 t 卷揚機和原有的1 臺22 t 卷揚機（配套的吊裝滑輪組為200 t 級，導(dǎo)向滑輪為30 t 級），該卷揚機為DN1800 化工、煉油以及PX 火炬筒體的主提升機。第3 臺為12 t 卷揚機（配套的吊裝滑輪組為45 t 級，導(dǎo)向滑輪為15 t 級），主要負(fù)責(zé)DN750 酸性火炬筒體的提升工作。第4 臺為7 t 的輔助卷揚機，該卷揚機的主要功能是配合滑輪組的安裝以及在DN1800筒體拆裝翻轉(zhuǎn)過程中筒節(jié)的吊裝牽引和穩(wěn)定輔助功能。同時根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況，加設(shè)1 臺5 t 的手拉葫蘆，作為DN750 筒體的拉緊穩(wěn)定設(shè)施。通過以上設(shè)施和滑輪組的配套使用，可以最大限度地簡化滑輪組的2 次拆裝工作，4 座火炬的檢修拆卸工作可以按照拆裝的順序交替進行，從而最大限度地縮短檢修工期。

3.2 吊裝滑輪組卷揚機牽引力計算

增加裕量后設(shè)吊裝總重Q=130 t，滑輪銅軸套具轉(zhuǎn)動阻力系數(shù)f=1.04，工作繩數(shù)n=12，滑輪組輸出端拉力見式（1）。

因加2 個導(dǎo)向滑輪，這時卷揚機拉力F=s×f2=14.98 t。

按安全系數(shù)5.5 倍要求，選用抗拉強大1700 MPa，型號6×3 t+1，最小直徑應(yīng)為39 mm 鋼絲繩作牽引力計算。

3.3 翻轉(zhuǎn)滑輪組卷揚機牽引力計算

增加裕量后設(shè)翻轉(zhuǎn)火炬筒體節(jié)重Q=28 t，滑輪銅軸套轉(zhuǎn)動阻力系數(shù)f=1.04，工作繩數(shù)n=6，則滑輪組出端拉力見式（2）。

因加2 個導(dǎo)向輪，這時卷揚機拉力：F=s×f2=5.34×1.042=5.78 t。

按安全系數(shù)5.5 倍要求，選用抗拉強大1700 MPa，型號6×3 t+1，最小直徑應(yīng)為21.5 mm 鋼絲繩作牽引力計算，此時安全系數(shù)為4.2，比常用安全系數(shù)5.5 偏小，起吊時應(yīng)防止導(dǎo)軌卡澀和避免吊物與其他固定物件磕碰現(xiàn)象。

3.4 火炬的具體拆卸工作

在火炬筒體拆卸工作開始之前，需要率先對滑輪組的工作性能進行檢驗。在檢查完成之后將吊裝滑輪的掛鉤正確安置在火炬第2 節(jié)筒體底部的吊裝吊耳上，之后將7 t 的輔助卷揚機或5 t 的手拉葫蘆上的掛鉤安置在火炬的第1 節(jié)筒體上，拉緊穩(wěn)定的吊耳處并吊緊；隨后將搭設(shè)腳手架斷開蒸汽系統(tǒng)管道與筒體蒸汽管道的DN300、DN100 連接法蘭和保溫、斷開火炬系統(tǒng)管網(wǎng)與筒體彎頭處DN1800 法蘭連接口，松掉第1 節(jié)筒體與上部第2 節(jié)筒體法蘭連接的螺栓，松開第1 節(jié)筒體與上部第2節(jié)筒體旁蒸汽管道、引火管道的保溫、法蘭連接口和點火器電儀線路接口。在上述吊裝工作完成之后，使用22 t 的吊裝卷揚機提升上部第2 節(jié)以上的筒體至工程所標(biāo)記的位置，之后在活動導(dǎo)軌應(yīng)當(dāng)匯總以警示顏色進行標(biāo)記，防止提升的高度過高，同時應(yīng)當(dāng)將滑座停留在警示標(biāo)記處，以便于在緊急情況下進行停車操作，這樣可以防止由于電氣控制線路故障使滑塊沖出軌道。之后在第1 節(jié)筒體的上端面部分的法蘭上對稱安裝2 個吊耳，將吊耳用螺栓和筒體法蘭進行連接，在吊耳安裝完成之后使用150 t 的履帶式吊車吊住安裝好的吊耳并提升帶緊。

在吊住吊耳之后，使用承重為25 t 的吊車將火炬周圍的護欄和平臺拆開，之后將7 t 輔助卷揚機上的拉緊穩(wěn)定的掛鉤轉(zhuǎn)移到150 t 履帶吊轉(zhuǎn)臂上，并翻轉(zhuǎn)筒體將其放置在翻轉(zhuǎn)平臺鞍座上。

在上述工作完成之后，擰開翻轉(zhuǎn)支座與底部筒體之間的螺栓，并將將底節(jié)筒體系好吊帶、鋼絲繩，利用150 t 履帶式吊車將筒體運到制作好的平臺鞍座上，并做好標(biāo)記，以便安裝時無誤。因履帶吊帶重行走，筒體的吊高不得過高，在行走時速度不得過快，要保持平穩(wěn)。

隨后可以進行火炬頭的更換工作。首先需要拆除舊火炬頭周圍的長明燈、點火器、熱電偶以及接線導(dǎo)電管等裝置，隨后將這些裝置連接到法蘭之上，通過吊車和手拉葫蘆的配合作用將舊的火炬頭吊起，之后松掉火炬頭與筒體對接法蘭，在舊火炬頭拆除之后，要對筒體法蘭的密封面進行徹底的清理與檢查，在檢查清理工作全部完成之后將新火炬頭進行回裝。新火炬頭需要使用2 個5 t 手拉葫蘆進行吊裝組對，在組對完成之后將拆除的這些設(shè)備與新火炬頭進行連接。在更換工作完成之后需要對所有螺栓的鎖緊情況進行核查，核查無誤之后將其吊至翻轉(zhuǎn)支座處進行火炬筒體的回裝。

火炬檢修的最后一步為筒體的回裝。筒體的回裝需要通過倒裝的方式來進行，首先需要將最底部的火炬筒體與火炬頭提升至指定位置，之后將上1 節(jié)筒體吊至翻轉(zhuǎn)平臺處與翻轉(zhuǎn)支座進行連接，并通過吊車翻轉(zhuǎn)上1 節(jié)筒體，待滑座安置在滑道上之后將最底部的筒體進行下放，同時將2 節(jié)筒體進行連接，將筒體旁所有管線的法蘭也進行連接，連接完成之后依次向上連接筒體，直至完成筒體的安裝。

4 檢修施工工藝的實際應(yīng)用效果

市場競爭白熱化，大型的煉化生產(chǎn)企業(yè)早投入生產(chǎn)1 h 就是提高效益。火炬檢修工期在以小時計的關(guān)鍵線路上，每一個環(huán)節(jié)的差錯都會影響按期交付生產(chǎn)。在檢修的每一道工序都要在保證吊裝安全的基礎(chǔ)上科學(xué)的規(guī)劃。檢修通過采取增加吊裝系統(tǒng)，減少吊裝系統(tǒng)的移位時間，且每座火炬筒體的吊裝作業(yè)可錯開交替進行，各工種作業(yè)錯開空間形成流水作業(yè)；將每節(jié)筒體拆裝翻轉(zhuǎn)的工序由原來用卷揚機及滑輪組系統(tǒng)完成翻轉(zhuǎn)吊裝的模式改成用吊車來翻轉(zhuǎn)的模式，操作起來安全又快捷，節(jié)省作業(yè)時間（每節(jié)筒體節(jié)省約2 個小時）；整個檢修工作采取倒班作業(yè)，合理布置作業(yè)環(huán)境，做好交班管理等措施。整個施工工序應(yīng)用科學(xué)、作業(yè)工序流暢，施工工藝實際應(yīng)用效果佳。檢修項目安全、準(zhǔn)點、高效的完成交付生產(chǎn)。

5 結(jié)束語

以福建省聯(lián)合石油化工公司的可拆卸捆綁式火炬檢修工程作為實例，對火炬的檢修流程進行詳細(xì)的論述，經(jīng)過細(xì)致研究，認(rèn)為在火炬的檢修工作中應(yīng)當(dāng)注意以下4 點：①嚴(yán)格遵守起重吊裝的安全規(guī)范，防止火炬筒體掉落事故的發(fā)生；②檢修過程中要嚴(yán)格按照火炬的拆卸檢修方案來執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)問題及時與相關(guān)人員進行溝通；③在檢修過程中設(shè)置火炬筒體吊裝第1 節(jié)拆卸和最后1 節(jié)回裝提升時做好限位標(biāo)記，避免筒體提升過高，造成頂部筒體的滑架沖出軌道發(fā)生事故；④考慮到火炬系統(tǒng)經(jīng)過長周期的生產(chǎn)運行，筒體內(nèi)部有可能存在結(jié)晶物附著在筒體內(nèi)壁的現(xiàn)象，造成筒體吊裝載荷增加，給吊裝帶來安全隱患。故在拆第1 節(jié)筒體吊裝時，在卷揚機跑繩上安裝電子拉力計來驗證吊裝載荷，防止隱患發(fā)生造成事故。