脫氫反應器的切割改造

■ 黃 峰 北京燕華建筑安裝工程有限責任公司 北京 102502

脫氫反應器的切割改造

■ 黃 峰 北京燕華建筑安裝工程有限責任公司 北京 102502

通過苯乙烯脫氫反應器的切割改造，總結反應器的改造方法、厚壁304H材料的現場切割和焊接方法，為類似設備改造提供借鑒。

反應器改造 304H 切割 焊接

1 概況

上海賽科50萬t/a苯乙烯裝置改擴建項目是對原有的苯乙烯裝置實施擴能改造，通過新增少量關鍵設備和對部分現有設備進行改造，使裝置生產能力由50萬t/a擴至65萬t/a。

其中關鍵設備R-3001第一脫氫反應器要在2009年停車檢修期間進行改造。根據新的工藝流程，需要將R-3001與舊反應器R-3002斷開后，旋轉180°與新反應器R-3003連接。

需要改造的R-3001反應器及周邊環境見圖1。

反應器規格：Φ5200×30/40/50×30323mm，重量500t。改造方案有兩種：

1.1 將反應器整體吊裝起來后，整體旋轉180°

該方案的施工難度：

（1）反應器噸位大，需要使用1250t吊車才能將設備吊起。

如采用1250t吊車，需要對站位基礎進行加固。吊車站位區域地下管線多，基礎加固的施工周期長、難度大，費用大；

（2）反應器整體旋轉180°后。需要修改的管線多。

1.2 對R-3001第一脫氫反應器的在筒體在指定位置割開，上部旋轉180°，再與下段筒體組對焊接在一起

該方案的施工難度：

（1）需要切割部位的筒體壁厚30mm，材質304H，現場切割、焊接難度大；

（2）內部還有同材質，厚度15mm的內筒需要同時切割，切割內筒體空間狹小；

（3）內外筒體切割后都必須組對準確，對于切割、組對難度較大；

（4）切割時要對反應器內部的約翰遜網保護，設備筒體與約翰遜網之間只有500mm的空間，施工時必須對約翰遜網進行嚴格保護；

（5）對于304H材料在現場狹小空間進行焊接難度大。

經過綜合比較，第1中方案中的1250t吊車站位基礎處理在現場不具有可行性；第2種方案只需要使用500t吊車，并且現場需要使用該吊車進行新反應器R-3003的吊裝，雖然切割、焊接難度大，但涉及修改區域少，周期短。因此，采用第2種方案對該反應器進行改造。

2 主要施工程序見圖2

3 反應器的切割與焊接

3.1 反應器的切割

3.1.1 切割方法

（1）反應器需要切割部位厚度為30mm，材質為304H，切割需采用等離子切割的方法進行。

（2）在反應器外壁安裝磁力氣割機軌道，等離子切割把安裝在磁力氣割機上，氣割機沿軌道進行半自動切割。

（3）采用水平切割，反應器沿圓周切割完畢后，用吊車吊住上半部分再加工坡口，切割及坡口型式見圖3。

（4）反應器封頭內壁δ=15mm厚的不銹鋼連接板用等離子切割。切割時在反應器內壁涂抹可焊性涂料。

（5）坡口加工也使用等離子切割，切割后用不銹鋼專用砂輪將坡口打磨平滑。

3.1.2 切割的要求：

（1）確定切割位置后，在上下段筒體分別畫出切割基準線、切割中心線；在上下段筒體畫出設備0°、90°、180°、270°的方位基準線。

（2）在筒體上要畫出切割的上下偏差線，切割時在上下偏差線內進行。

（3）坡口修磨前要以切割基準線為基礎，對坡口寬度、角度進行定位、畫線，并以此進行坡口修磨。

3.2 反應器的焊接

3.2.1 焊接方法：手工電弧焊。

3.2.2 焊接材料：焊條E308H Φ3.2/Φ4.0。

3.2.3 焊接前進行設備方位的檢查，確認旋轉后的方位無誤后，通知業主、監理確認，合格后才能進行焊接。

3.2.4 焊接順序 采用圖3所示雙面K型坡口時應從內側施焊，第一層焊道采用6名焊工同時對稱同方向施焊。從內側焊接3-4遍后從外側進行清根。內部焊道焊接完成后,進行外部焊道的焊接。

3.2.5 焊接參數見表1。

表1 反應器焊接參數表

3.2.6 焊接一般要求

（1）焊接環境出現下列任一情況時，必須采用有效防護措施，否則停止焊接：風速，手弧焊時＞10m/s；相對濕度＞90%；雨天；

（2）地線、電纜線、焊鉗必須接觸良好，防止與塔壁的誤引弧；

（3）焊接施工情況應有專人記錄；

（4）焊接工藝應執行小線能量小規范操作,采用多層多道焊,保證層間溫度不大于120℃。

3.2.7 焊縫質量檢驗

（1）焊縫外觀檢驗：

①焊縫進行外觀檢查前應清除熔渣和飛濺物；

②焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷；

③對接焊縫余高0～3.0mm；

④反應器筒體對接焊縫不得存在咬邊。

（2）無損探傷：

根部焊縫完成后進行PT檢查，合格后進行后續焊道的焊接，射線探傷：反應器現場轉體后安裝的環焊縫進行100%射線檢測，Ⅱ級合格。

4 結束語

按此方法，僅用7d時間完成反應器的切割、轉向、組對、焊接，保證了施工質量，確保了改造的施工進度，得到業主的好評。通過對厚壁304H容器的現場切割、焊接，積累了施工經驗，可為類似設備改造提供借鑒。

TE966

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1672-9323（2010）06-0057-02

2010-10-20）