脱氢反应器的切割改造

■ 黄 峰 北京燕华建筑安装工程有限责任公司 北京 102502

脱氢反应器的切割改造

■ 黄 峰 北京燕华建筑安装工程有限责任公司 北京 102502

通过苯乙烯脱氢反应器的切割改造，总结反应器的改造方法、厚壁304H材料的现场切割和焊接方法，为类似设备改造提供借鉴。

反应器改造 304H 切割 焊接

1 概况

上海赛科50万t/a苯乙烯装置改扩建项目是对原有的苯乙烯装置实施扩能改造，通过新增少量关键设备和对部分现有设备进行改造，使装置生产能力由50万t/a扩至65万t/a。

其中关键设备R-3001第一脱氢反应器要在2009年停车检修期间进行改造。根据新的工艺流程，需要将R-3001与旧反应器R-3002断开后，旋转180°与新反应器R-3003连接。

需要改造的R-3001反应器及周边环境见图1。

反应器规格：Φ5200×30/40/50×30323mm，重量500t。改造方案有两种：

1.1 将反应器整体吊装起来后，整体旋转180°

该方案的施工难度：

（1）反应器吨位大，需要使用1250t吊车才能将设备吊起。

如采用1250t吊车，需要对站位基础进行加固。吊车站位区域地下管线多，基础加固的施工周期长、难度大，费用大；

（2）反应器整体旋转180°后。需要修改的管线多。

1.2 对R-3001第一脱氢反应器的在筒体在指定位置割开，上部旋转180°，再与下段筒体组对焊接在一起

该方案的施工难度：

（1）需要切割部位的筒体壁厚30mm，材质304H，现场切割、焊接难度大；

（2）内部还有同材质，厚度15mm的内筒需要同时切割，切割内筒体空间狭小；

（3）内外筒体切割后都必须组对准确，对于切割、组对难度较大；

（4）切割时要对反应器内部的约翰逊网保护，设备筒体与约翰逊网之间只有500mm的空间，施工时必须对约翰逊网进行严格保护；

（5）对于304H材料在现场狭小空间进行焊接难度大。

经过综合比较，第1中方案中的1250t吊车站位基础处理在现场不具有可行性；第2种方案只需要使用500t吊车，并且现场需要使用该吊车进行新反应器R-3003的吊装，虽然切割、焊接难度大，但涉及修改区域少，周期短。因此，采用第2种方案对该反应器进行改造。

2 主要施工程序见图2

3 反应器的切割与焊接

3.1 反应器的切割

3.1.1 切割方法

（1）反应器需要切割部位厚度为30mm，材质为304H，切割需采用等离子切割的方法进行。

（2）在反应器外壁安装磁力气割机轨道，等离子切割把安装在磁力气割机上，气割机沿轨道进行半自动切割。

（3）采用水平切割，反应器沿圆周切割完毕后，用吊车吊住上半部分再加工坡口，切割及坡口型式见图3。

（4）反应器封头内壁δ=15mm厚的不锈钢连接板用等离子切割。切割时在反应器内壁涂抹可焊性涂料。

（5）坡口加工也使用等离子切割，切割后用不锈钢专用砂轮将坡口打磨平滑。

3.1.2 切割的要求：

（1）确定切割位置后，在上下段筒体分别画出切割基准线、切割中心线；在上下段筒体画出设备0°、90°、180°、270°的方位基准线。

（2）在筒体上要画出切割的上下偏差线，切割时在上下偏差线内进行。

（3）坡口修磨前要以切割基准线为基础，对坡口宽度、角度进行定位、画线，并以此进行坡口修磨。

3.2 反应器的焊接

3.2.1 焊接方法：手工电弧焊。

3.2.2 焊接材料：焊条E308H Φ3.2/Φ4.0。

3.2.3 焊接前进行设备方位的检查，确认旋转后的方位无误后，通知业主、监理确认，合格后才能进行焊接。

3.2.4 焊接顺序 采用图3所示双面K型坡口时应从内侧施焊，第一层焊道采用6名焊工同时对称同方向施焊。从内侧焊接3-4遍后从外侧进行清根。内部焊道焊接完成后,进行外部焊道的焊接。

3.2.5 焊接参数见表1。

表1 反应器焊接参数表

3.2.6 焊接一般要求

（1）焊接环境出现下列任一情况时，必须采用有效防护措施，否则停止焊接：风速，手弧焊时＞10m/s；相对湿度＞90%；雨天；

（2）地线、电缆线、焊钳必须接触良好，防止与塔壁的误引弧；

（3）焊接施工情况应有专人记录；

（4）焊接工艺应执行小线能量小规范操作,采用多层多道焊,保证层间温度不大于120℃。

3.2.7 焊缝质量检验

（1）焊缝外观检验：

①焊缝进行外观检查前应清除熔渣和飞溅物；

②焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷；

③对接焊缝余高0～3.0mm；

④反应器筒体对接焊缝不得存在咬边。

（2）无损探伤：

根部焊缝完成后进行PT检查，合格后进行后续焊道的焊接，射线探伤：反应器现场转体后安装的环焊缝进行100%射线检测，Ⅱ级合格。

4 结束语

按此方法，仅用7d时间完成反应器的切割、转向、组对、焊接，保证了施工质量，确保了改造的施工进度，得到业主的好评。通过对厚壁304H容器的现场切割、焊接，积累了施工经验，可为类似设备改造提供借鉴。

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1672-9323（2010）06-0057-02

2010-10-20）