可拆卸捆绑式火炬检修研究

叶惠阳

（福建省工业设备安装有限公司泉州分公司，福建泉州 362804）

0 引言

石油化工企业的生产过程中会排放出一些尾气。石油化工企业都会使用火炬系统，通过燃烧的方式来对这些尾气进行处理。同时火炬系统也承担着炼化装置计划与非计划的开停工排放燃烧。因此火炬系统是整个石油化工企业生产过程中的重要保障。从大环境来看，石油化工企业的生产规模逐渐扩大，生产过程中的排放量也日益增多，停工就意味着生产任务指标和企业效益将受影响，如何通过火炬系统的检修流程优化，缩短工期，尽早投用，让炼化企业缩小因检修带来的效益损失。火炬系统有特殊的使命，他是整个炼化厂全厂停工最晚，开工又要最早的系统。处在全厂检修工期的关键路径上。随着石油化工行业的发展，许多石油化工企业都引进可拆卸捆绑式火炬来辅助生产工作。

1 可拆卸捆绑式火炬的布置特点

可拆卸捆绑式火炬集中并排布置在火炬塔架一侧，相互间通过每节筒体上的滑架镶嵌在附着于塔架上的H 型钢轨道内。火炬各节筒体的上下拆装过程是通过H 型钢轨道上下滑动。可拆卸捆绑式火炬的特点：①火炬系统当中的某个火炬出现问题，可单独进行检修不影响其他火炬的正常工作；②检修时作业人员不必接近火炬顶部进行超高空检修工作，通过卷扬机与滑轮组吊装设施将火炬筒体逐节吊装放置到地面上进行检修，检修作业过程人性化，规避超高空检修作业的风险。目前随着石油化工企业技术和资金实力的不断发展，越来越多的石油化工企业引进可拆卸捆绑式火炬系统，并在实际应用过程中起到良好的作用。

2 工程概况

福建联合石油化工有限公司可拆卸捆绑式火炬的的规格：DN1800×150 m，3 座，每座火炬包含火炬头共7 节，每节重25 t，火炬头重8.044 t；DN750×150 m，1 座（酸性气火炬），每座火炬包含火炬头共7 节，每节重8 t，火炬头重2.85 t。检修为周期性全厂装置停工大检修，内容有：拆装火炬筒体更换芳烃火炬头、化工火炬头、炼油火炬头、酸性气火炬头；改造火炬附属设施的点火系统、电气仪表等组件；各火炬增加长明灯燃料管线等改造施工。

3 检修施工的具体操作

3.1 火炬检修拆卸的工作原理

火炬筒体的吊装检修以及新火炬头更换工作是在先前的火炬吊装设施当中对吊装系统进行适当优化，增加2 台22 t 慢速卷扬机和将原作为筒体翻转的12 t 慢速卷扬机调整为吊装筒体用。

工程现场当中4 台卷扬机的具体分配为：2013 年投入新使用的1 台22 t 卷扬机和原有的1 台22 t 卷扬机（配套的吊装滑轮组为200 t 级，导向滑轮为30 t 级），该卷扬机为DN1800 化工、炼油以及PX 火炬筒体的主提升机。第3 台为12 t 卷扬机（配套的吊装滑轮组为45 t 级，导向滑轮为15 t 级），主要负责DN750 酸性火炬筒体的提升工作。第4 台为7 t 的辅助卷扬机，该卷扬机的主要功能是配合滑轮组的安装以及在DN1800筒体拆装翻转过程中筒节的吊装牵引和稳定辅助功能。同时根据工程现场的实际情况，加设1 台5 t 的手拉葫芦，作为DN750 筒体的拉紧稳定设施。通过以上设施和滑轮组的配套使用，可以最大限度地简化滑轮组的2 次拆装工作，4 座火炬的检修拆卸工作可以按照拆装的顺序交替进行，从而最大限度地缩短检修工期。

3.2 吊装滑轮组卷扬机牵引力计算

增加裕量后设吊装总重Q=130 t，滑轮铜轴套具转动阻力系数f=1.04，工作绳数n=12，滑轮组输出端拉力见式（1）。

因加2 个导向滑轮，这时卷扬机拉力F=s×f2=14.98 t。

按安全系数5.5 倍要求，选用抗拉强大1700 MPa，型号6×3 t+1，最小直径应为39 mm 钢丝绳作牵引力计算。

3.3 翻转滑轮组卷扬机牵引力计算

增加裕量后设翻转火炬筒体节重Q=28 t，滑轮铜轴套转动阻力系数f=1.04，工作绳数n=6，则滑轮组出端拉力见式（2）。

因加2 个导向轮，这时卷扬机拉力：F=s×f2=5.34×1.042=5.78 t。

按安全系数5.5 倍要求，选用抗拉强大1700 MPa，型号6×3 t+1，最小直径应为21.5 mm 钢丝绳作牵引力计算，此时安全系数为4.2，比常用安全系数5.5 偏小，起吊时应防止导轨卡涩和避免吊物与其他固定物件磕碰现象。

3.4 火炬的具体拆卸工作

在火炬筒体拆卸工作开始之前，需要率先对滑轮组的工作性能进行检验。在检查完成之后将吊装滑轮的挂钩正确安置在火炬第2 节筒体底部的吊装吊耳上，之后将7 t 的辅助卷扬机或5 t 的手拉葫芦上的挂钩安置在火炬的第1 节筒体上，拉紧稳定的吊耳处并吊紧；随后将搭设脚手架断开蒸汽系统管道与筒体蒸汽管道的DN300、DN100 连接法兰和保温、断开火炬系统管网与筒体弯头处DN1800 法兰连接口，松掉第1 节筒体与上部第2 节筒体法兰连接的螺栓，松开第1 节筒体与上部第2节筒体旁蒸汽管道、引火管道的保温、法兰连接口和点火器电仪线路接口。在上述吊装工作完成之后，使用22 t 的吊装卷扬机提升上部第2 节以上的筒体至工程所标记的位置，之后在活动导轨应当汇总以警示颜色进行标记，防止提升的高度过高，同时应当将滑座停留在警示标记处，以便于在紧急情况下进行停车操作，这样可以防止由于电气控制线路故障使滑块冲出轨道。之后在第1 节筒体的上端面部分的法兰上对称安装2 个吊耳，将吊耳用螺栓和筒体法兰进行连接，在吊耳安装完成之后使用150 t 的履带式吊车吊住安装好的吊耳并提升带紧。

在吊住吊耳之后，使用承重为25 t 的吊车将火炬周围的护栏和平台拆开，之后将7 t 辅助卷扬机上的拉紧稳定的挂钩转移到150 t 履带吊转臂上，并翻转筒体将其放置在翻转平台鞍座上。

在上述工作完成之后，拧开翻转支座与底部筒体之间的螺栓，并将将底节筒体系好吊带、钢丝绳，利用150 t 履带式吊车将筒体运到制作好的平台鞍座上，并做好标记，以便安装时无误。因履带吊带重行走，筒体的吊高不得过高，在行走时速度不得过快，要保持平稳。

随后可以进行火炬头的更换工作。首先需要拆除旧火炬头周围的长明灯、点火器、热电偶以及接线导电管等装置，随后将这些装置连接到法兰之上，通过吊车和手拉葫芦的配合作用将旧的火炬头吊起，之后松掉火炬头与筒体对接法兰，在旧火炬头拆除之后，要对筒体法兰的密封面进行彻底的清理与检查，在检查清理工作全部完成之后将新火炬头进行回装。新火炬头需要使用2 个5 t 手拉葫芦进行吊装组对，在组对完成之后将拆除的这些设备与新火炬头进行连接。在更换工作完成之后需要对所有螺栓的锁紧情况进行核查，核查无误之后将其吊至翻转支座处进行火炬筒体的回装。

火炬检修的最后一步为筒体的回装。筒体的回装需要通过倒装的方式来进行，首先需要将最底部的火炬筒体与火炬头提升至指定位置，之后将上1 节筒体吊至翻转平台处与翻转支座进行连接，并通过吊车翻转上1 节筒体，待滑座安置在滑道上之后将最底部的筒体进行下放，同时将2 节筒体进行连接，将筒体旁所有管线的法兰也进行连接，连接完成之后依次向上连接筒体，直至完成筒体的安装。

4 检修施工工艺的实际应用效果

市场竞争白热化，大型的炼化生产企业早投入生产1 h 就是提高效益。火炬检修工期在以小时计的关键线路上，每一个环节的差错都会影响按期交付生产。在检修的每一道工序都要在保证吊装安全的基础上科学的规划。检修通过采取增加吊装系统，减少吊装系统的移位时间，且每座火炬筒体的吊装作业可错开交替进行，各工种作业错开空间形成流水作业；将每节筒体拆装翻转的工序由原来用卷扬机及滑轮组系统完成翻转吊装的模式改成用吊车来翻转的模式，操作起来安全又快捷，节省作业时间（每节筒体节省约2 个小时）；整个检修工作采取倒班作业，合理布置作业环境，做好交班管理等措施。整个施工工序应用科学、作业工序流畅，施工工艺实际应用效果佳。检修项目安全、准点、高效的完成交付生产。

5 结束语

以福建省联合石油化工公司的可拆卸捆绑式火炬检修工程作为实例，对火炬的检修流程进行详细的论述，经过细致研究，认为在火炬的检修工作中应当注意以下4 点：①严格遵守起重吊装的安全规范，防止火炬筒体掉落事故的发生；②检修过程中要严格按照火炬的拆卸检修方案来执行，发现问题及时与相关人员进行沟通；③在检修过程中设置火炬筒体吊装第1 节拆卸和最后1 节回装提升时做好限位标记，避免筒体提升过高，造成顶部筒体的滑架冲出轨道发生事故；④考虑到火炬系统经过长周期的生产运行，筒体内部有可能存在结晶物附着在筒体内壁的现象，造成筒体吊装载荷增加，给吊装带来安全隐患。故在拆第1 节筒体吊装时，在卷扬机跑绳上安装电子拉力计来验证吊装载荷，防止隐患发生造成事故。