芳烴裝置吸附塔格柵修復的研究

宋杰

摘 要：芳烴裝置吸附塔因為床層壓降變大，致使操作困難。拆卸后發現問題，對這些問題進行研究并提出了相應的改進措施。改造后，吸附塔操作正常。

關鍵詞：芳烴裝置吸附塔;格柵;修復

1 簡介

芳烴裝置吸附塔床層壓降大，致使無法維持正常負荷生產，認為可能吸附塔格柵損壞嚴重。為此決定對吸附塔格柵進行修復，并同時更換吸附劑。

芳烴裝置吸附塔C-601A的內徑為5400mm，塔中心設有直徑為610mm的中心管，吸附塔中共有13層格柵，可分為頂格柵一層、中間格柵11層、底格柵一層，這樣把吸附塔隔成12個床層，每個床層裝填吸附劑。每層格柵有24塊扇形格柵組成，這24塊扇形格柵由中心管和塔壁上的支撐環來支撐，在中心管與塔壁之間圍成一個圓環平面。頂格柵的上表面為一層保護鐵板，并設有配管接口，格柵中間為楔型網，楔型網的下面為一層金屬支撐網。中間格柵上、下表面均為楔型網，下表面的中間有一塊金屬濺板。

2 拆卸格柵時發現的問題

頂層格柵及分配管的問題。打開人孔后，發現頂層格柵表面有水存在，頂格柵與其他格柵不同，在上表面有一層防護鐵板，二十四塊扇形格柵使用T型條密封焊接而成頂層格柵結構。防護鐵板已經氧化生銹，分配管也存在氧化生銹的問題。在用電弧氣刨進行T型條以及密封壓圈的切除時，格柵的肋板有一些損傷，但并不是十分嚴重，可以通過焊接修復。但是，格柵的肋板發生彎曲變形，據初步測量，最大撓度有16mm，其他普遍在12mm左右。分析這種彎曲造成的原因，運行過程中，此層格柵不會承受多大的負荷，所以使用不會造成變形。有可能是在安裝頂層格柵時，由于焊接變形造成的，頂層格柵的密封焊時會產生大量的熱量，頂層格柵的肋板比較窄，這足以使肋板變形。

格柵腐蝕問題。格柵的腐蝕是一個比較普遍的問題，有的格柵的肋板、楔型網均不同程度的存在腐蝕（圖1）。UOP的專家一直強調，楔型網遇到水十分容易發生氧化，其氧化的速度簡直難以令人想象。氧化腐蝕的形態有：團狀腐蝕斑、點狀腐蝕斑等，腐蝕面積有大有小。

格柵楔型網堵塞。拆下的格柵發現有的格柵的楔型網堵塞嚴重，從縫隙往里看，多數是粉碎的吸附劑，但從沖洗出的情況來看，也有完整的吸附劑顆粒。抽查部分格柵（第九、十、十一層），有的下表面估計堵塞達80%。

楔型網間隙尺寸。抽查部分格柵，均沒有發現在格柵平面上有尺寸超差和變形的現象，但是在格柵的下表面，楔型網與中間的金屬濺板焊接的焊縫處，間隙尺寸有超差的現象存在，而且還十分普遍，最大的達到0.5mm。

清洗問題。按照UOP所給出的清洗程序，清洗出大量的吸附劑，對每塊格柵洗出的吸附劑的總量進行統計見表1。雖然有的格柵洗出的吸附劑很多，但無法保證將格柵內的吸附劑完全洗出。在進行最終檢查時，有的格柵從沖洗孔內發現吸附劑，然后進行了返工。

底層格柵泄漏。把底人孔打開后，發現內部存有吸附劑，按正常情況，這里不應該有吸附劑，由此可以看出，底層格柵角焊縫出現泄漏。把最后一層吸附劑卸出后，發現底格柵與中心管的焊接焊縫處發生開裂，幾乎一周均開裂，吸附劑是從這個裂縫處泄漏出去的。

3 對格柵的沖洗、修復與改進

在對格柵進行沖洗之前，先在格柵的肋板上進行打孔，一開始定為直徑4毫米，后感覺孔徑偏小，改為6毫米。在大頭端靠近下表面處打兩個，中間處打一個。目的是在沖洗時，格柵內的臟物從此處流出來。沖洗分為新鮮水沖洗、高壓水沖洗、蒸汽烘干、壓縮空氣干燥四個步驟，每個步驟一開始UOP專家給出限定時間，但是，因為每一塊格柵帶有臟物的程度不同，時間有所調整。有的格柵銹蝕比較嚴重，對此，進行了酸洗。頂層格柵利用內窺鏡檢查了其內部的銹蝕情況，酸洗后，又進行了檢查，可以看出，酸洗可以把格柵內部的鐵銹除去。

格柵的修復，主要是針對格柵的楔形槽的尺寸超差而進行的。格柵的楔形網與肋板、接管、濺板等焊接時，由于熱變形，而使楔形槽的尺寸超差。這次，主要對這種情況進行了修復。用專用工具，把楔形網的縫隙進行調整，直至符合要求。調整后的部位用氬弧焊進行焊接。一些接管在拆卸的過程中，發生了破壞，對此也進行了修復。

格柵的改進，UOP專家提出了在格柵的底表面焊接孔板，孔板在焊接前，先將固定塊與楔形網焊接牢固，焊后檢查楔形網是否變形，如發生變形則進行調整，之后，把孔板用氬弧焊的方法焊接在格柵上。為了能夠在兩塊格柵之間加入陶瓷纖維繩，在格柵的兩端肋板上均焊接固定條，如果拆卸時測量兩格柵之間距離記錄的數據大于20毫米，則加雙固定條（如圖2）。

4 結果與探討

此次吸附劑換劑和格柵檢查是針對吸附塔床層壓降大、吸附塔無法提高負荷而進行的，根據最初分析，由于在反沖洗時沖洗液中帶有吸附劑，認為格柵發生了嚴重損壞。拆出后，并沒有發現像預計的那樣嚴重。但是，楔型網縫隙超差，足以使吸附劑進入格柵內。

格柵的下表面加焊一層孔板，目的是為了使液體分布更加均勻，距UOP專家講，這種改進在其他裝置做過，效果很好。這一方面說明，UOP的原設計存在一定的缺陷;另一方面，需要本裝置在運行過程中給與關注，效果是否明顯。