T-201填料塔故障分析及處理

楊昆山

（浙江工程設(shè)計(jì)有限公司， 浙江 杭州 310000）

1 裝置概述

某脂肪酸甲酯項(xiàng)目中，T-201塔頂有2處開孔，經(jīng)管道與2個(gè)冷凝器連接，如圖1所示?？紤]運(yùn)行狀況，塔身和塔頂冷凝器之間垂直方向的位移差84mm，在塔身到冷凝器之間的水平管道上設(shè)置了大拉桿橫向補(bǔ)償器，補(bǔ)償能力為111mm。

2019年3月31日，項(xiàng)目業(yè)主投料試車，抽真空過程中，發(fā)現(xiàn)T-201填料塔頂膨脹節(jié)內(nèi)側(cè)螺母鎖死。項(xiàng)目業(yè)主指揮工人將塔體連接處的膨脹節(jié)拉桿螺母松開，避免膨脹節(jié)不起作用，松開螺母瞬間出現(xiàn)異響，裝置震動(dòng)，地面中控室震感明顯，東面冷凝器膨脹節(jié)拉桿變形。4月1日經(jīng)測(cè)量塔體向南面傾斜，拆掉保溫后，觀察在高度約20.5m及29m處塔體有變形，變形量約15mm。4月2日觀察，塔體在不斷回正階段。

2 T-201填料塔主要技術(shù)參數(shù)

塔設(shè)備內(nèi)徑4800mm，厚度16mm，總高38.46m（含裙座7m）。塔體材質(zhì)為S31603，塔體外側(cè)設(shè)置加強(qiáng)圈，加強(qiáng)圈規(guī)格為T120×16。設(shè)備外形結(jié)構(gòu)見圖2，主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

圖1 塔系統(tǒng)布置圖

3 設(shè)備故障原因分析

3.1 設(shè)備設(shè)計(jì)剛度偏弱，外壓加強(qiáng)圈不能滿足要求

圖2 填料塔外形圖

表1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)

通過查看原計(jì)算書發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)過程中外壓計(jì)算時(shí)塔釜處的2000mm液柱靜壓力未取消造成外壓計(jì)算壓力值為-0.08MPa，重新按-0.1MPa校核，外壓加強(qiáng)圈剛性校核不合格；當(dāng)外壓長(zhǎng)度L=4000mm時(shí)，許用外壓P1為0.12033MPa。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，最大外壓長(zhǎng)度L=2500mm，增加加強(qiáng)圈，得到許用外壓P2為0.16416MPa。外壓筒體及加強(qiáng)圈核算過程如下[1]。

3 . 1 . 1 當(dāng) 外 壓 長(zhǎng) 度L = 4 0 0 0 m m 時(shí)， 有效 厚 度S 1 = 1 6 - 0 . 3 = 1 5 . 7 m m ； 筒 體外 徑D o = 4 8 0 0 + 2 × 1 6 = 4 8 3 2 m m ； L /Do=4000/4832=0.83，Do/S1=4832/15.7=307.77；

查表得到A=0.0002993，B=37.03；

許用外壓計(jì)算： P 1 = B / ( D o /S1)=37.03×15.7/4832=0.12033MPa。

加強(qiáng)圈計(jì)算：加強(qiáng)圈規(guī)格：T120×16；加強(qiáng)圈面積：As=3840；……