■ 黃 峰 北京燕華建筑安裝工程有限責(zé)任公司 北京 102502

脫氫反應(yīng)器的切割改造

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通過苯乙烯脫氫反應(yīng)器的切割改造，總結(jié)反應(yīng)器的改造方法、厚壁304H材料的現(xiàn)場切割和焊接方法，為類似設(shè)備改造提供借鑒。

反應(yīng)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(kuò)建項(xiàng)目是對原有的苯乙烯裝置實(shí)施擴(kuò)能改造，通過新增少量關(guān)鍵設(shè)備和對部分現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，使裝置生產(chǎn)能力由50萬t/a擴(kuò)至65萬t/a。

其中關(guān)鍵設(shè)備R-3001第一脫氫反應(yīng)器要在2009年停車檢修期間進(jìn)行改造。根據(jù)新的工藝流程，需要將R-3001與舊反應(yīng)器R-3002斷開后，旋轉(zhuǎn)180°與新反應(yīng)器R-3003連接。

需要改造的R-3001反應(yīng)器及周邊環(huán)境見圖1。

反應(yīng)器規(guī)格：Φ5200×30/40/50×30323mm，重量500t。改造方案有兩種：

1.1 將反應(yīng)器整體吊裝起來后，整體旋轉(zhuǎn)180°

該方案的施工難度：

（1）反應(yīng)器噸位大，需要使用1250t吊車才能將設(shè)備吊起。

如采用1250t吊車，需要對站位基礎(chǔ)進(jìn)行加固。吊車站位區(qū)域地下管線多，基礎(chǔ)加固的施工周期長、難度大，費(fèi)用大；

（2）反應(yīng)器整體旋轉(zhuǎn)180°后。需要修改的管線多。

1.2 對R-3001第一脫氫反應(yīng)器的在筒體在指定位置割開，上部旋轉(zhuǎn)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(zhì)304H，現(xiàn)場切割、焊接難度大；

（2）內(nèi)部還有同材質(zhì)，厚度15mm的內(nèi)筒需要同時(shí)切割，切割內(nèi)筒體空間狹??；

（3）內(nèi)外筒體切割后都必須組對準(zhǔn)確，對于切割、組對難度較大；

（4）切割時(shí)要對反應(yīng)器內(nèi)部的約翰遜網(wǎng)保護(hù)，設(shè)備筒體與約翰遜網(wǎng)之間只有500mm的空間，施工時(shí)必須對約翰遜網(wǎng)進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)；

（5）對于304H材料在現(xiàn)場狹小空間進(jìn)行焊接難度大。

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

2 主要施工程序見圖2

3 反應(yīng)器的切割與焊接

3.1 反應(yīng)器的切割

3.1.1 切割方法

（1）反應(yīng)器需要切割部位厚度為30mm，材質(zhì)為304H，切割需采用等離子切割的方法進(jìn)行。

（2）在反應(yīng)器外壁安裝磁力氣割機(jī)軌道，等離子切割把安裝在磁力氣割機(jī)上，氣割機(jī)沿軌道進(jìn)行半自動切割。

（3）采用水平切割，反應(yīng)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(yīng)器封頭內(nèi)壁δ=15mm厚的不銹鋼連接板用等離子切割。切割時(shí)在反應(yīng)器內(nèi)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(zhǔn)線、切割中心線；在上下段筒體畫出設(shè)備0°、90°、180°、270°的方位基準(zhǔn)線。

（2）在筒體上要畫出切割的上下偏差線，切割時(shí)在上下偏差線內(nèi)進(jìn)行。

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

3.2 反應(yīng)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(jìn)行設(shè)備方位的檢查，確認(rèn)旋轉(zhuǎn)后的方位無誤后，通知業(yè)主、監(jiān)理確認(rèn)，合格后才能進(jìn)行焊接。

3.2.4 焊接順序 采用圖3所示雙面K型坡口時(shí)應(yīng)從內(nèi)側(cè)施焊，第一層焊道采用6名焊工同時(shí)對稱同方向施焊。從內(nèi)側(cè)焊接3-4遍后從外側(cè)進(jìn)行清根。內(nèi)部焊道焊接完成后,進(jìn)行外部焊道的焊接。

3.2.5 焊接參數(shù)見表1。

表1 反應(yīng)器焊接參數(shù)表

3.2.6 焊接一般要求

（1）焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時(shí)，必須采用有效防護(hù)措施，否則停止焊接：風(fēng)速，手弧焊時(shí)＞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?。?/p>

（3）焊接施工情況應(yīng)有專人記錄；

（4）焊接工藝應(yīng)執(zhí)行小線能量小規(guī)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(zhì)量檢驗(yàn)

（1）焊縫外觀檢驗(yàn)：

①焊縫進(jìn)行外觀檢查前應(yīng)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(yīng)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(jìn)行PT檢查，合格后進(jìn)行后續(xù)焊道的焊接，射線探傷：反應(yīng)器現(xiàn)場轉(zhuǎn)體后安裝的環(huán)焊縫進(jìn)行100%射線檢測，Ⅱ級合格。

4 結(jié)束語

按此方法，僅用7d時(shí)間完成反應(yīng)器的切割、轉(zhuǎn)向、組對、焊接，保證了施工質(zhì)量，確保了改造的施工進(jìn)度，得到業(yè)主的好評。通過對厚壁304H容器的現(xiàn)場切割、焊接，積累了施工經(jīng)驗(yàn)，可為類似設(shè)備改造提供借鑒。

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