大直径容器吸附剂装填及内件格栅安装工艺技术

大直径容器吸附剂装填及内件格栅安装工艺技术

梁文通

广东茂化建集团有限公司，广东茂名，525000

摘 要：大直径吸附塔的吸附剂及格栅安装，特点为直径大，装填容量多，工程量大，吸附剂价格昂贵，安装质量要求高，施工环境要求高。施工的内容包含格栅安装、吸附剂装填、玻璃纤维填充、密封板焊接和气密性完整性试验，涉及工序多。因此大直径吸附塔的吸附剂装填及格栅安装需要有精细的工艺技术、克服施工难点的工装措施、确保安装尺寸精准的质量保证措施才能保证吸附剂的安装质量达到过滤工艺的要求。通过大型吸附塔的吸附剂装填工艺技术的专研，从工艺技术上、工装措施上、质量保证措施上进行细化、标准化、应用化，从而作为同类型的大型设备的吸附剂、催化剂等装填的工艺技术要求施工作业的参考，引用。

关键词：大直径容器；吸附剂装填；格栅安装；严密性试验；完整性试验；

0 引言：某石油化工公司新建100万吨/年汽油轻馏分优化利用装置，吸附塔的吸附剂装填及格栅安装是由某设计公司负责设计，由某工程监理公司负责监理，某建设集团有限公司负责施工。该吸附剂的重要性及工程特点如下：

（1）吸附剂价格昂贵，性能特殊，安装全过程塔内需干燥保护，吸附剂的过滤工艺效果要求精准，装剂填量不能偏差大，装填前需要称重按重量装填。

（2）设备直径大（8200mm），装剂的容量大，施工工程量大。

（3）质量检查控制步骤严格，装填过程需在设计和吸附剂技术人员的监督下进行。格栅部件安装的尺寸检查、装填吸附剂前的最终检查、完整性试验、顶底格栅的气密性试验必须经过设计和吸附剂技术人员的确认方可进行下一步操作。

（4）受限空间作业，涉及安全和施工环境，塔内需通风、干燥、照明、安全施工平台、救生措施等。

1 设备技术参数

1.1编制依据

（1）吸附塔（T-901）装配图及图样技术要求

（2）吸附塔（T-901）内件装配图及图样技术要求

（3）《吸附塔格栅安装及吸附剂装填手册》

1.2吸附塔主要设计参数

表1-2吸附塔主要设计参数一览表

1.3吸附剂参数

表1-3吸附剂参数表

1.4吸附塔结构示意图

图2.3  吸附塔（T-901）结构示意图

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2 格栅安装及吸附剂装填流程

2.1 总体施工流程

图2.1格栅安装和吸附剂装填总流程

2.5吸附剂装填流程

图2.5吸附剂装填流程示意图

3. 工艺技术

3.2 格栅安装

3.2.1底格栅安装

（1）在塔器外完成对格栅的检查和修理，将格栅上附着的铁屑污渍清理干净并在筛网表面铺设胶皮及防护板并固定，防止筛网在吊装及安装过程中磕碰受损。

（2）底部格栅安装在壳体和中心管上的支持圈上。安装前须检查支持圈水平度和中心管与塔内壁间距。水平度外圈至少检查48个点，内圈至少检查24个点，内外支持圈整体水平度应在 6mm 以内，在超过误差的局部提高测量点数以确定偏差量。确定偏差量后如涉及格栅失稳或相邻格栅边框上表面高度差大于2mm则预先用合适的垫隙片点焊在支持圈上表面。中心管与塔内壁间距至少测24点，以便格栅安装。

（3）保证支持圈水平度后将格栅块吊入塔中，按标记将其放置在与底部收集管总体方位相对应的位置进行初步定位。人站在格栅上移动，仔细检查，确保格栅边框平直放在支持圈上。如果不平有晃动，将格栅块吊起，检查支持圈是否铁屑污垢等颗粒杂物。必要时根据实际需要，用合适厚度的垫隙片将格栅边框底面与支持圈上表面的间隙填实，并将垫隙片与支持圈点焊。

（4）调整格栅与塔器内壁的间隙，尽量使28块格栅的内外弧形边框分别与中心管、塔内壁之间间隙保持均匀，侧面直边框板之间间隙标准值是14mm，格栅弧形边框与中心管和塔内壁之间间隙标准值是20mm。调整后用相应类型的固定插杆固定。

（5）格栅位置调整完毕，在格栅直边框之间的间隙，以及塔内壁/中心管外壁和格栅之间的间隙中，用填绳工具将玻璃纤绳填实。

3.2.2中间、顶格栅安装（方法和要求同底格栅）

（1）在完整性试验之后，需要重新检查确认吸附剂床层是否依然平整。刮平吸附剂床，不要超过支持圈上表面。

3.3 吸附剂装填

对于某一吸附剂床层的装填，一般包括以下工序：

（1）吸附剂在吸附塔外的准备，包括打开包装、采样、称量并记录重量、注意区分粗吸附剂和细吸附剂。

（2）在装填中首先是装一层垫底吸附剂大球，找平后再装填普通的吸附剂小球；

（3）吸附剂小球装填完成后要进行格栅整体性测试，如通过则进行下一层格栅的安装，若未通过则需要将吸附剂卸出，检查格栅及其配管，重新进行格栅安装。

（4）当装完粗剂之后，再把细剂喷撒在粗剂之上，务必不要搞乱粗吸附剂。为了达到这个目的，应该调节位于下料料斗出口的滑动阀，使其达到理想的吸附剂装填速度。

（5）继续装填吸附剂按技术交底要求及时耙平踩踏，直到床层大约与支持圈顶部齐平为止。用找平板把床层找平。注意不要使床层过渡被装填，因为移走多装入的吸附剂相对来说比装入吸附剂要难的多。

（7）记录下已装入的总桶数（和破裂的桶数），以及批次号和桶号。根据已装入的吸附剂量计算床层密度，通过总体积减去格栅和管子的体积计算床层体积。计算装填效率，并与期望值进行比较。如果计算出的装入效率与期望值不符，应及时调整以后床层的装填速度和装剂人数。

（8）吸附塔内部干燥空气

图3.3塔内气体干燥示意图

3.4 密封条焊接施工要求

（1）正式安装前施工单位须组织参与安装的所有焊工进行密封条的塔外试焊。试焊所用电源，焊机，焊丝等相关条件均应与塔内密封条焊接时相同。经过确认试焊合格的焊工才能进塔进行密封条的焊接。从密封条的中间向两侧点焊，点焊过程中需保持密封条的原位置无偏移，不允许采用外力施压强行点焊。焊接前应先在密封条上或边框侧板画出跳焊区域，并标注跳焊顺序编号。打底焊须按照跳焊顺序进行焊接。限制焊接电流，并且严禁焊缝一次成型。打底焊完成并自检后，须进行PT检测，并对缺陷进行修复。盖面焊接应在打底焊PT检测合格后进行，焊接前将焊缝表面清理干净，并重新画出跳焊区域，标注跳焊顺序编号。盖面焊接位置应与打底焊接位置错开70mm，避免与打底焊的起收弧点重叠。

（2）L型密封条与T型密封条对接接头焊接

1)L型条与T型条对接接头焊接应在L型条的盖面焊时进行。

2)L型条与T型条对接处的盖面焊接完成后，焊缝上表面应填充至与T型条平齐。

3)L型条，密封环板与T型条的交接处均要求焊缝圆滑过渡。具体结构见下图。

图3.4与T型条交接处结构要求

3.5 完整性试验

（1）在完成一层床层的吸附剂装填工作之后，在给下一个床层装料之前，需要做完整性试验，从而确保格栅及其管系没有吸附剂泄漏现象发生。

（2）在床层管线上装入一个隔断阀（对于底部格栅来说，在吸附塔循环泵入口管线上装入一个隔断阀），把阀门与刚刚装填吸附剂的格栅相连。

（3）关闭吸附塔，并且用仪表风充压，使压力达到43kPa当容器充压完成之后，打开球阀大约30秒，把格栅和管道中的吸附剂和碎渣吹扫掉。用仪表风重新充压到43kPa再次吹扫，直至碎渣和其他杂质不可见。给球阀装上完整性试验用的篮子，并在此将系统充压至43kPa。打开阀门，使吸附塔中的压力通过篮子排压1分钟。如果在试验框中发现了完整的吸附剂颗粒，请重做试验，直到没有发现吸附剂为止，或者直到筛网泄漏的担忧解除为止。如果有明显的泄漏，那就必须移除吸附剂，并且对滤网进行检查，直到泄漏完全修好为止。

4. 施工部署

4.1 施工组织机构

图4.1施工组织机构示意图

表4.1  人力投入职责划分一览表

4.2

场地平面布置说明

（1）现场格栅检查棚，供格栅拆箱检验和修理。检查棚宜临近吸附塔，便于将格栅运至塔下直接吊装，面积满足摆开至少1层完整格栅。格栅检查棚通风照明良好且防雨防积水。

（2）格栅检查支架，高度约0.8m且支架上表面铺设胶皮。

图4.2-2格栅检查支架示意图

（3）搭设吸附剂存储仓库

1）存储在有气候调节功能的室内，温度范围在0到30℃，相对湿度不得超过75%。

2）板条箱不能直接放置于地面上，需用木条底部架空放置，并用防水布遮盖保护防止受潮。

3）由于吸附剂吸水能力非常强且吸水太多会导致永久失活，所以运到现场后必须存放在干燥的仓库里，并将其置于托盘上。

5. 质量保证措施

5.1 关键工序质量控制点

表5.1质量检查控制计划表

5.2质量保证要点

（1）对所有参与作业人员进行技术交底，贯彻执行格栅内件安装及吸附剂装填时的内部洁净要求、防潮、防雨和防水要求，禁止出现携带任何与施工作业无关的异物进入吸附塔的现象发生。

（2）作业人员进出吸附塔，必须穿戴连体工作服和软底劳保鞋，口袋中不带细小物品，入塔前认真检查着装和鞋子的清洁度，避免任何异物带进塔内，每名作业人员准备好毛巾，擦拭汗水，且不能带水，避免污染吸附剂。

（3）塔内不允许存在任何杂物，用大功率吸尘器将塔内所有构件表面附着的粉尘吹扫干净。

（4）运到现场的格栅包装箱、吸附剂桶分类摆放，摆放时不允许直接接触地面，垫高200mm，格栅包装箱及吸附剂桶要摆放在现场防护棚中。

（5）遇雨天及空气湿度超标的气候时，立即停止施工作业，做好防雨防潮的防护。

（6）在吸附塔框架上方要设置防雨棚，做到充分密封，杜绝雨水进入。

（7）每次进行气密性或完整性试验前，必须对仪表风进行质量检测，确保符合要求。

进入吸附塔的施工人员要穿软底鞋，装填过程中要严格控制装填速度并不断压实，保证吸附剂的装填密实度。吸附剂安装时不允许直接穿鞋在吸附剂上踩踏。吸附剂压实时，要穿上特制的木板鞋按要求逐层压实。

（8）在吸附塔装剂前，根据格栅内件安装及吸附剂装填程序，制订详细的质量检查标准确认表，每道工序需设计代表、业主代表、监理单位、施工单位共同签字确认，从而有力地确保施工质量，达到装剂一次成功的目的。

参考文献

（1）TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》

（2）GB/T 150.1～150.4-2011《压力容器》

（3）SH/T 3088-2012《石油化工塔盘技术规范》

（4）NB/T 47013.1~47013.5-2015《承压设备无损检测》

（5）NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》

（6）NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》

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