120万吨/年重整装置四合一炉集合管失效弹簧吊架调整

120万吨/年重整装置四合一炉集合管失效弹簧吊架调整

陈晓飞

（中国石油化工股份有限公司洛阳分公司 河南 洛阳市  471000）

摘要：120万吨/年重整装置在运行过程中，发现四合一炉集合管末端弹簧吊架达到最大压缩位置，失去弹簧调节作用，随着装置负荷提高，末端起第二个弹簧支吊架也接近最大位移，反应器出口法兰、8根集合管转油线弯头处承受较大应力，法兰存在泄漏风险，弯头焊缝存在开裂泄漏风险，装置运行风险较大。为了保证装置运行安全，需要采取措施对四合一炉集合管弹簧吊架进行调整，最终实现了四合一炉集合管32个弹簧吊架满足设计状态，处于自由状态，起到承担相应载荷作用，保证装置安全运行。

关键词：重整装置；弹簧吊架；失效；调整

0引言

某120万吨/年重整装置四合一炉共8根集合管，每根集合管上有4台弹簧吊架，共32台弹簧吊架。在装置进料量134t/h(设计负荷144t/h)条件下，四合一炉集合管末端第一个弹簧已达到最大压缩位置，失去弹簧调节的作用，自末端起第二个支吊架也接近最大位移。随着装置处理量提高，可能存在定位销弯曲断裂的风险。同时，4台反应器出口法兰、8根集合管转油线弯头处承受较大应力，法兰存在泄漏风险，弯头焊缝存在开裂泄漏风险，装置运行风险较大。对4台反应器及8根集合管上的弹簧吊架检查，制定措施对达到最大压缩量弹簧吊架进行调整。由于装置运行无法在线调整，方案分两步进行，第一步在重整装置四合一炉集合管最末端增加一台弹簧吊架，新增弹簧吊架承担部分集合管重量，可满足装置负荷要求；第二步装置停工过程中，拆除集合管最末端新增弹簧吊架，调整集合管上32台弹簧吊架，使所有弹簧吊架处理自由状态，满足运行要求。

1四合一炉集合管弹簧吊架失效问题

四合一炉集合管弹簧吊架末端弹簧已达到最大压缩位置，已经失去弹簧调节的作用，随着装置负荷的增大现在末端倒数第二个支吊架也接近最大位移，目前仅剩10mm左右余量，提高处理量可能存在定位销弯曲断裂的风险。主要原因为理论计算集合管荷载比实际荷载小，集合管32台弹簧吊架无法承受集合管所有荷载。

图1  四合一炉集合管末端弹簧吊架状态

2集合管末端增加弹簧吊架

2.1测量集合管增加荷载

重整装置四合一炉集合管末端增加弹簧吊架，首先需要测量出集合管增加的荷载。根据所需增加荷载设计可使用弹簧吊架。依次增加直至将集合管微动缓慢提起，关注进出口集合管原8个弹簧支吊架，保持同步提升，防止因提升不同步导致炉管承受额外的附加力。弹簧销每升高10mm，稳定1小时观察集合管情况，待各系统稳定后再继续提升；直至最东头弹簧销提升30mm高度后，停止提升。

图2  集合管增加荷载测量方法

用倒链配合测力器将集合管提升30mm，以每处集合管最东侧吊架计量提升高度为准，测出提升拉力数值。测量结果如下表所示。

表1  测量结果

2.2安装集合管末端新增弹簧吊架

四合一炉集合管末端新增弹簧吊架，为防止弹簧支吊架销子突然断裂导致炉管受力突变引发焊缝拉裂，在集合管末端增加支撑。对目前弹簧支吊架销子位置进行标记，待安装完集合管支撑后，可逐步缓慢提量，对集合管进行特护，根据弹簧支吊架销子位移变化情况决定是否进一步提量。

图3  现场施工

图4  集合管末端新增弹簧吊架

现场在8根集合管大小头处新安装弹簧支吊架8个，在安装过程中时刻关注其他弹簧支吊架运行情况；每月监控40个弹簧支吊架运行情况，新增弹簧吊架后所有弹簧支吊架均处于自由状态，满足设计要求。

3　集合管弹簧吊架调整

120万吨/年重整四合一炉集合管弹簧支吊架存在部分弹簧已达到最大压缩位置，已经失去弹簧调节的作用，装置运行期间为解决此问题，在集合管末端大小头处临时新增加一处弹簧吊架。

采用拉力器测试出集合管增加荷载后，根据结果计算最终的弹簧参数，弹簧能够承受现场荷载，由于弹簧具有一定范围的载荷调节量，确定现场的弹簧能够继续使用。装置停工大检修期间，对原有32台弹簧吊架进行调整，调整后拆除集合管大小头处新增弹簧吊架，恢复原设计要求。

现场调整部分弹簧吊架的工作荷载，调整前首先将弹簧定位销复位，需要调整工作荷载的弹簧调整数值和调整方法如下：

①F-201入口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大10000N(荷载增大13%);

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大7500N(荷载增大14%);

②F-201出口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大11000N(荷载增大14%);

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大8000N(荷载增大15%);

③F-202入口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大11000N(荷载增大13%);

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大8000N(荷载增大13%);

④F-202出口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大11000N(荷载增大13%);

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大5000N(荷载增大8%);

⑤F-203入口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大10000N（荷载增大13%）；

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大7000N（荷载增大12%）；

⑥F-203出口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大10000N（荷载增大13%）；

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大7000N（荷载增大12%）；

⑦F-204入口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大11000N（荷载增大15%）；

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大8000N（荷载增大14%）；

⑧F-204出口集合管：

从集合管末端数第1个弹簧工作荷载增大100000N（荷载增大14%）；

从集合管末端数第2个弹簧工作荷载增大7000N（荷载增大14%）；

以上弹簧支吊架调整完毕后，拆除四合一炉集合管末端大小头处的8台临时弹簧吊架。

图5  装置开工后集合管末端弹簧吊架状态

4　结论

通过两步方案，120万吨/年重整装置四合一炉集合管新增弹簧吊架保证了在运行过程中，重整装置提高处理量保证装置安全运行。在装置停工时，通过调整集合管上32台弹簧吊架，使所有弹簧吊架处理自由状态，达到设计要求，满足装置安全运行要求。

参考文献

[1]粟维清等.连续重整装置开工过程中的问题分析[J].炼油技术与工程,2014,44(11):14-16.

[2]王遂锋等.并列式连续重整装置转油线管道设计[J].炼油技术与工程,2019,49(8):49-52.

作者简介：陈晓飞，1989年1月，汉族，女，籍贯：河南省洛阳市，硕士研究生，职称：工程师，研究方向：催化重整装置设备管理，中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，