重油催化裂化裝置外取熱器拆裝修復施工技術

任宴立

（大慶石化建設有限公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

某石化公司350 萬噸/年重油催化裂化裝置外取熱器E101A 產蒸汽壓力突降，經生產部調整未能恢復，判斷為殼體內給水管路泄漏，緊急切斷，停用。

外取熱器是催化最大的換熱器，共2 臺，外型尺寸Ф2800×32×14070 mm，位于催化第一再生器錐段下方，反再砼框架內部，南北對稱布置，南側設備位號E101A，北側設備位號E101B。由殼體、管束和松動風管三部分組成，單臺設備管束總重約105 t（不含催化劑）。殼體上口與再生器對口處標高29 250 mm，外取熱器安裝底標高15 480 mm；彈簧支架基礎標高25 850 mm。倒置安裝，安裝高度EL20 348 mm。催化裝置進行停工搶修，對外取熱器E101A 管整進行拆裝修復。

1 施工方法

1.1 E101A 管束吊裝方法

對外取熱器E101A 管束（含松動風管）利用4 臺10 t 卷揚機，采用倒裝方法進行抽出和回裝，利用2 臺5 t 卷揚機牽引、溜尾至框架外，利用650 t 汽車吊吊裝、卸車，利用150 t 拖車運輸。

1.2 E101A 管束吊裝施工現場準備

1.2.1 主吊吊耳設置

反再框架四層E101A 北側平臺結構梁根據吊裝需要，需安裝主吊耳一個。由三層平臺搭設腳手架至四層平臺底部。由于裝置處于未停工狀態，再生器外部器壁溫度過高。無法進行連續作業，使用復合硅酸鹽保溫材料進行隔離，間斷作業焊接吊耳。

1.2.2 現場清障

外取熱器E-101A 管束抽出及運行軌跡內有管線、配電箱、儀表等設施或設備，影響施工操作，需要提前拆除。拆除前設計好要拆除的平臺搭設腳手架的形式、規格、數量，腳手架搭設完，經自檢和安全聯合檢查合格后方可投入使用。采用氧乙炔火焰切割法保護性逐層拆除平臺，先將標高EL7300 層、EL14600層、EL18800 層的平臺拆除，影響外取熱器管束更換的4 個方位的鋼梁及鋼格柵拆除，移至就近平臺，做好標記，拆除后的平臺空洞用腳手架將空洞圍擋進行硬維護，并懸掛警戒牌。再生器底部地面上的催化劑堆放區域彩板房、板房混凝土基礎等需清除。待外取熱器管束更換后恢復。

1.2.3 主吊系統設置

1.2.3.1 主吊點設置

在反再框架標高EL25 850 mm 處4 個彈簧支架支撐梁0°和180°下方設置2 個板式吊耳做為主吊滑車組系掛點，在2 個板式主吊耳兩側各設置2 個板式吊耳作為導向滑車系掛點。

在外取熱器標高EL18 975 mm 處，0°和180°方位的管箱上設置1 對管式吊耳做為管束吊裝主吊耳；在270°方位管箱上設置1 個管式吊耳，利用管箱90°方位接管HO，作為管束吊裝臨時固定吊耳。

在標高EL18 975 mm 處管束支架處設置1 套抱箍吊具，作為管束吊裝二次系掛點，抱箍吊具0°和180°方位設置1 對管式吊耳。抱箍采用28 組10.9 級M30×150 mm 高強度螺栓副與管束支架緊固，采用4 根組合式拉桿與管箱上管板連接，抱箍安裝時內圈加δ=2 mm 橡膠墊。

1.2.3.2 主吊卷揚機設置

主吊選用4 臺10 t 卷揚機設置在再生器北側草坪處，卷揚機封固錨點。

1.2.3.3 滑車組設置

主吊選用4 臺100 t 滑車采用“雙抽頭順穿法”設置2 套滑車組，導向滑車選用12 臺20 t 滑車。導向滑車分別設置在反再框架標高EL25 850 mm 處橫梁導向系掛吊耳、再生器基礎砼立柱根部、反再框架砼立柱根部。再生器砼基礎立柱加管皮，反再框架砼立柱根部設置導向抱箍。

1.2.3.4 機索具設置

管束主吊選用1 對Ф52 mm×12 m 鋼絲繩扣與主吊耳連接，每根繩扣纏繞兩圈使用；臨時固定選用1 對Ф40 mm×40 m和2 對Ф40 mm×20 m 鋼絲繩扣，每根三圈使用，分別用85 t 卸扣連接，與管束吊耳連接的Ф40 mm×20 m 繩扣采用繩卡連接。主吊滑車組跑繩選用Ф28 mm 鋼絲繩600 m，雙抽頭順穿通過20 t 導向滑車各上2 臺10 t 卷揚機。

1.2.4 牽引、溜尾系統設置

1.2.4.1 軌道設置

在框架B、C 軸之間地面上沿東西方向設置滾移軌道，軌道鋪設前應平整場地，保證軌道鋪設完畢無斜坡，軌道采用道木鋪設，軌道長度36 m，縱向鋪設兩排，每排3 根，共108 根，軌道鋪設完畢后，軌道上鋪設Ф114×14×2800 mm 無縫鋼管做為滾杠，滾杠上面放置排子和旋轉尾排，排子上放置鞍座。為防止殘余催化劑、粉塵落地堆積埋沒滾移軌道，軌道上部采用0.5 mm鐵皮防護，防護面積為10 m×3 m，便于落地催化劑、粉塵及時清理。

1.2.4.2 卷揚機、滑車組設置

在底排前方和后方各設置1 套H20×4D 滑車組，牽引及溜尾跑繩通過10 t 導向滑車后各上5 t 卷揚機，卷揚機跑繩為Ф18 mm，跑繩長度為300 m。卷揚機使用Ф22 mm 鋼絲繩捆綁2 圈固定在錨點吊耳，牽引、溜尾滑車系掛點采用板式吊耳，系掛繩扣采用Ф32 mm×12 m 各一對，每根兩圈使用，導向滑車系掛于再生器基礎砼立柱根部，將1 m 長Ф114×5.5 mm 無縫鋼管沿軸向平分成4 瓣固定于砼立柱4 個直角處，立柱直角處設置L50×5 角鋼作保護。

2 外取熱器E-101A 吊裝施工技術

2.1 外取熱器E-101A 管束吊裝

4 臺主吊卷揚機跑繩預緊后，采用3 臺HYT0RC-10MXT 型4 同步液壓扳手拆除外取熱器上管箱法蘭螺栓68 套（規格M52×690）。主吊卷揚機同時回繩，使管束下落100 mm，卷揚機停止回繩。對整個吊裝系統進行全面檢查，確認無誤后，卷揚機繼續回繩，發現主吊耳不水平，水平偏差超過規定值時，應及時調整。當管束下落8 m 后，卷揚機停止回繩，系掛臨時固定繩扣。主吊卷揚機繼續回繩，使臨時固定繩扣完全受力，主吊卷揚機繼續回繩至主吊繩扣完全松弛，摘除主吊繩扣，并將主吊滑車組固定在不影響抱箍安裝的位置，進行抱箍安裝。

提前用汽車吊將抱箍放置在14.3 m 層平臺上，搭設腳手架，采用滑車和倒鏈配合將抱箍安裝至指定位置，并調整方位，用液壓扳手緊固抱箍高強度螺栓副至力矩值達到要求，采用拉桿將抱箍和管束連接固定。

抱箍和拉桿安裝完畢后，將主吊繩扣系掛在抱箍吊耳上。主吊卷揚機起繩使繩扣完全受力，停止操作并進行吊裝系統檢查，主要對抱箍、拉桿、導向等進行檢查，確認無異常后，卷揚機繼續起繩，使臨時固定繩扣完全松弛，卷揚機停止起繩，摘除臨時固定繩扣。

卷揚機回繩，管束繼續下落，直至管束下封頭接管落至地面的旋轉尾排上，主吊卷揚機停止回繩。

啟動牽引系統，牽引卷揚機起繩，同時主吊卷揚機回繩，使管束從直立狀態滑移至水平狀態，并將管束落在鞍座上，鞍座位置在管束EL18 975 mm 支架處，主吊卷揚機繼續回繩，使主吊繩扣完全松弛，主吊卷揚機停止回繩，摘除主吊繩扣。牽引卷揚機起繩，使管束EL23 010 mm 處支架位于主吊滑車組下方。

系掛主吊繩扣，主卷揚機起繩，將管束頭部抬起，拆除抱箍和拉桿，切割管束管箱2 個主吊耳，并倒運至不影響管束行走的位置。主卷揚機回繩，將管束放至鞍座上，摘除主吊繩扣。

2.2 管束移出

牽引卷揚機繼續起繩，管束向建西方向移動，移動時保證滾杠擺正，滾杠間隙＜200 mm。滾杠擺放成傾斜狀態，確保管束整體向西牽引過程中，管束頭部向北傾斜，并使管束軸線逐漸與通道軸線接近并重合，牽引卷揚機停止起繩，重新擺放滾杠，將底排尾部滾杠與通道軸線成90°擺放。牽引卷揚機繼續起繩，將管束移至反再框架西側消防通道。

2.3 舊外取熱器管束的裝車和運輸

吊裝選用650 t 汽車吊，吊裝參數：L=29.3 m，R=12 m，Q=143.2 t，吊車加載147 t 配重。運輸選用150 t 拖車，拖車站位于反再框架西側消防通道。

裝卸車索具：選用平衡梁和翻轉導向輪，一對Ф80 mm×20 m繩扣，每根一圈使用，注意繩子和管束之間需墊鐵皮和厚度為12 mm 橡膠板保護管束。

2.4 管束回裝

管束回裝過程與拆卸過程相反。

2.5 回裝螺栓液壓緊固

外取熱器上管箱法蘭螺栓規格為M52×690，共計68 套。回裝緊固采用液壓扳手緊固，液壓扳手采用HYT0RC-10MXT 型號，四同步進行緊固。共分三次進行緊固，根據2016 年外取熱器上管箱法蘭液壓緊固記錄，第一次50%力矩（2809 N·m），第二次80%力矩（4494.4 N·m），第三次100%力矩（5618 N·m）。

3 結束語

外取熱器管束的抽出和回裝均需利用滑車組和卷揚機對滾杠上的管束進行溜尾牽引作業，空間狹窄、吊裝系統的設置復雜、操作難度大。為防止吊裝時重心偏下造成管束上部向一側傾斜發生吊裝事故，需在管束上設置二次導向系統，對吊裝設計的合理性提出了較高要求。