催化裂化裝置沉降器內件的更換修復

嚴偉德，劉榮軍

（中國石油蘭州石化公司，甘肅蘭州 730060）

0 引言

催化裝置沉降器長期在高溫、高流速的環境中運行，內件容易變形破損、結焦阻塞。某石化公司煉油廠300 萬噸/年催化裂化裝置停工檢修，其中沉降器內件的檢修內容包括：沉降器6 層汽提擋板的更換，VQS（旋流快分系統）旋流頭襯里修復，22 個提升管噴嘴更換，6 臺翼閥更換。

1 汽提擋板更換

1.1 施工內容

本次更換的汽提擋板共計6 層，外圈3 層、內圈3 層，為了便于拆除內部汽提擋板，經過各方評議，同意在沉降器器壁上開裝卸孔1 個，開孔大小為2500 mm×1500 mm。汽提擋板為單面襯里，大小擋板只有上側面有襯里，襯里厚度20 mm，無龜甲網，只有V 形保溫釘。小擋板焊接在提升管上，大擋板焊接在沉降器器壁上。提升管為單層龜甲網襯里，器壁襯里為隔熱襯和耐磨料雙層襯里料。

1.2 施工方法

（1）拆除前先對汽提擋板進行切割的開縫，開縫寬度為70 mm。

（2）拆除采用由上而下的方法，因裝卸孔開口的大小及內部腳手架影響，拆除時采用多瓣拆除，擋板需切割成多塊小片拆除。

（3）在汽提擋板安裝前，將襯里拆除部分的結焦打磨干凈。

（4）由于汽提擋板安裝角度決定了擋板不能一次拆除干凈，還需要對襯里開縫，拆除擋板殘余的部分。

（5）考慮到裝卸孔大小、安裝難度、焊接量等因素，確定分3瓣安裝，要求生產廠家供貨狀態為3 瓣（圖2）。

圖1 汽提擋板在沉降器中的位置

圖2 汽提擋板分瓣組裝

（6）擋板內部吊運垂直距離為12 m，用倒鏈多次接力倒運。

2 翼閥更換

2.1 難點分析

安裝翼閥有嚴格的角度要求，每一臺都有確定的安裝角度，保證在一定的壓力下打開。如果安裝角度不合適，會造成翼閥閥板貼合不嚴，催化劑物料持續沖刷，導致翼閥被磨損，閥門板破裂，催化劑物料流出，時間長了會結焦，致使閥板不能正常開閉。外加操作波動，催化劑會損耗過大，嚴重影響旋風分離系統的效率，進而會影響整個催化裂化裝置的處置能力。

沉降器翼閥的安裝精度要求很高，以往大檢修進行翼閥拆除時，先在更換的翼閥上部掛好倒鏈，用等離子氣割直接將翼閥從焊縫處切除，然后用砂輪機將切口打磨平整。但經打磨后的切口高低不齊，使所有翼閥切口并不完全在同一高度，這樣物料進入翼閥不勻，導致閥板受力不均，物料容易沖破閥門板。

以往在翼閥安裝時，先用磨光機將切口修磨平整，完成后用水平尺矯正水平度，打磨好坡口，然后用倒鏈將新翼閥拉到管道就位位置對齊找正，再進行焊接。找正產生的誤差和焊接應力的影響，導致翼閥安裝精度下降，會影響物料進入速度和對閥板的沖擊力度。

2.2 施工方法

（1）靜態實驗（圖3）：翼閥安裝前需做靜態試驗，靜態試驗時，應采用實際工況下使用的催化劑，連續均勻緩慢倒入翼閥內，倒入時間控制在1 min 以上。每臺翼閥做3 次試驗，仔細觀測翼閥開啟角度，既閥板與鉛垂線之間的夾角，取平均值；角度測量采用帶表萬能角度尺測量。現場靜態試驗角度與制造廠提供合格證上的角度應一致。

圖3 翼閥靜態試驗

（2）焊口切口找平：利用水平軟管對切口進行找平、劃線，用磨光機修整，并打磨不大于25°的坡口。

（3）調整找正方法：①在新翼閥閥板上劃好中心線，以中心線為0°基準，順時針依次做90°、180°、270°標記，要與舊翼閥拆除時管口標注一致；②將翼閥用倒鏈提升至管口，轉動翼閥與標注角度對應，通過磁力線墜配合角度尺測出左右偏差，保證翼閥水平度；③用萬能角度尺測量閥板，可以多擺動幾下，使折翼板自然下垂，輕輕蓋在出口上，同時觀察水平尺是否水平，測量翼閥角度，然后通過倒鏈來調整，確保符合安裝角度；④焊接3 塊限位板，防止焊接變形帶來的角度偏差。

通過采用調整管口水平度，然后對翼閥進行找正，焊接定位擋板的安裝方法后，大大提高了翼閥安裝精度，焊接定位擋板未對翼閥的質量造成影響，提高了作業安全性。

3 VQS 旋流頭修復

VQS 旋流頭壁板及龜甲網破損嚴重，需整體更換。龜甲網拆除后發現器壁上形成一層氧化層，難以清除，造成龜甲網與器壁焊接困難（圖4）。VQS 旋流頭軸向、徑向方向都有弧度，壁板及龜甲網安裝難度大，只能采用小塊分片安裝，增加安裝難度和焊接量。其施工地點在沉降器中心部位，要到達施工地點需由沉降器殼體人孔進入，再由封閉罩人孔進入封閉罩內，然后由VQS 旋流頭旋臂口進入，才能到達作業位置，給施工人員及材料進出造成不便。VQS 施工與汽提擋板及提升管噴嘴施工存在交叉作業，為了三項工作能同時施工，在VQS 旋流頭底部及提升管搭設3 處腳手架隔斷，在封閉罩外側及沉降器底部搭設2處隔斷。

圖4 器壁氧化層

4 噴嘴更換

4.1 難點分析

本次更換涉及22 臺噴嘴，其中6 臺進行了套管的更換（2支Φ140 mm×6 mm，4 支Φ159 mm×8 mm）。拆除噴嘴需先拆除周邊閥門短節管線。以往大修在更換噴嘴時，在沉降器外部焊接千斤頂支架板，用千斤頂從外部將其頂出。但是噴嘴與套管以及提升管內壁結焦，結焦固化后給拆除更換工作帶來了較大困難，用千斤頂強行拆除時，容易將噴嘴從其內部直接拔斷或撕裂套管外壁，因此需要將套管用碳弧氣刨刨開，在安裝時就需要重新安裝外套管、套管及噴嘴，損壞嚴重的還需從廠家重新發貨，增大了工作量。

4.2 噴嘴拆除

（1）用沖擊鉆鉆頭在噴嘴與套管之間間隙內的結焦部分進行松動作業，使其周圍一圈全部松動。

（2）用倒鏈在噴嘴外部沿噴嘴中心線位置固定，并向外部拉。

（3）將噴嘴上與外套管相連接法蘭螺絲打開，將兩個液壓千斤頂的探頭放在兩個法蘭片的中間，對稱布置。

4.3 噴嘴安裝

（1）將噴嘴插入套管內，對每一個噴嘴用樣板測量在沉降器內部的角度，保證噴射的角度成30°，用水平尺在外部檢查噴嘴上與噴嘴中心線呈30°的接管法蘭面，當法蘭面水平時，噴射角度成30°。

（2）用尺子測量每一個噴嘴深入沉降器的長度，調節每一個噴嘴，使同層噴嘴中心延長線相交于設備軸線同一點，同時保證噴嘴口的水平度、噴嘴伸入設備的長度符合圖紙要求（圖5）。

圖5 噴嘴安裝角度

（3）當所有噴嘴位置確定后，焊接噴嘴中心線上的法蘭，上緊螺絲，保證噴嘴的位置不會再發生變化，固定噴嘴。

5 結論

沉降器的檢修是催化裝置兩器檢修的核心，沉降器內部空間狹小，結焦嚴重，交叉作業多。施工技術人員要與生產車間進行現場交底，查看內件損壞狀況，修訂檢修技術方案，制定交叉作業的防范措施。同時協調腳手架搭設、襯里拆除等輔助工序，合理搭配各工種，才能提高施工效率，保證有限空間作業的安全性。