80万吨焦化炉改造

80 万吨/年焦化炉扩能改造方案、重整预处理扩能改造方案 第一章 编制说明及编制依据 一、 编制说明： 东营市海科瑞林化工有限公司 80 万吨/年焦化炉扩能改造、重 整预处理扩能改造项目；施工期间我们严格执行国家的现行规程、 规范及标准，精心施工，为用户提供一流的产品，为加强该工程的 施工管理，确证工程质量和施工工期，保证安全生产，节约材料， 提高经济效益，确保改造后安全运行特编制以下施工方案： 二、编制依据： 1、 山东海科化工集团装置技改检修工程招标文件。 2、有关标准、规程和规范及施工图。 3、山东省显通安装有限公司东营分公司有限公司质量体系程序文 件 。 4、山东省显通安装有限公司东营分公司有限公司企业管理制度 。 5、山东省显通安装有限公司东营分公司有限公司安全、环境与健 康管理手册 。 6、SH3085-1997石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件 ； 7、SH3086-1998石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件 ； 2 8、炉管对接焊缝无损伤按 JB4730.2-2005承压设备无损检验第二 部分：射线检测100%射线检测，合格级别为 II 级； 9、SH3085-1997石油化工管式炉碳钢和不锈钢钢炉管焊接技术条 件。 第二章工程简介及施工范围 一、工程简介 1、工程名称：东营市海科瑞林化工有限公司 80 万吨/年焦化炉扩能 改造、重整预处理扩能改造项目。 2、工程地址：东营市海科瑞林化工有限公司厂内。 3、工期要求： 根据甲方停车时间及招标文件要求施工。 4、质量等级：合格 二、施工范围 1、焦化炉扩能改造项目： 1） 、对原有的 26*4 根炉管自急弯弯管处，切断抽出，新增炉管 10*4 根，其中 127*10 炉管 6*4=24 根，141*12 炉管 4*4=16 根。 （炉管材质 P9） ；旧炉管 2 道焊口，新炉管 3 道焊口，焊口约计 104*2+40*3=328 道；炉管所有焊口采用全氩弧焊接；使用 P9 材质 专用焊条。焊接完成后，进行水压试验，水压试验压力为 6.8Mpa。 2） 、对原吊架的拆除以及新增加炉管相应吊架、支撑材料的安装。 3） 、对原有注气线改造，包括新加 4 个调节阀以及相关的工艺配管、 仪表接线。 4） 、炉内新加 48 个热电偶的安装及仪表接线。 3 5） 、转油线部分的拆除以及安装。 2、 重整预处理扩能改造项目： 1）25 万吨/年预处理扩能改造内所有的工艺设施、设备、电气、仪 表等的安装；（设备主要包括循环氢压缩机*2、改质新氢压缩机 *2、加热炉*1、高分罐*1，反应器*2,循环氢缓冲罐*1，空冷*1，离 心泵*2） 2）25 万吨/年预处理扩能改造内所有的管架、平台框架的制作、安 装，管线主要以 321 材质为主，预计长度约 1500 米左右。钢结构管 架、平台框架约 100 吨。 3）部分设备的的拆除、移位、安装。（预处理反应器、预处理高分、 预处理进料泵等） 4）新建炉内炉管共 12 根，型号 141*6.55/TP321，所配急弯弯管 14 根 技术要求： A、工艺管道及炉管所有焊口采用氩电联焊； B、使用 TP321 材质专用焊条； 第三章 主要施工方案 一、施工前准备 施工前组织施工人员学习公司制定的锅炉安装质量手册和各种工 艺文件，熟悉锅炉图纸和施工现场，掌握该工程的工作量和施工性 质及技术要求，制定工地守则和各项管理制度，做到任务到位，责 任到人，各负其责，分工合作。 4 二、拆除安装工艺技术要求 （一）施工工艺程序 施工现场清理 电器仪表及易损件拆除 炉墙拆除 炉管拆除 管子安装 受压部件的焊接 水压试验 炉墙砌筑 烘、煮炉 48 小时负荷试运转 竣 工验收。 （二）锅炉炉墙拆除 1、 炉墙拆除前要与甲方有关技术人员联系，作出拆除方案及安 全措施，切断与锅炉连接的水源、电源等不安全因素，在炉墙 拆除时应先把锅炉上装置的电器、仪表等易损件拆除放置安全 地带或交建设单位保管，严禁损坏。 2、 锅炉炉墙拆除的废砖、灰渣要运至指定地点，在拆除过程中 要有上至下，严禁抛扔，防止砸坏设备，所拆除能用的异型砖、 标砖要分类堆放至安全地带，并有防雨措施。 3、 锅炉拆除的钢构件如护板、吊环、托梁、炉门、阀门等都要 进行分类堆放，并妥善保管，如有损坏或不能在用的部件，要 造表登记及时向建设单位声明，作出购置或制作计划。 （三）炉管拆除 1、 锅炉炉墙全部拆除完毕后，要对锅炉钢构件及受热面进行冲 洗，清除炉内污物。 5 2、 水冷壁管拆除时要对锅筒、集箱进行检查和测量，表面质量 是否有超标现象，否则要采取补救措施。并对锅筒集箱的坐标 位置，根据图纸进行测量校正，并作出记录，在适当的位置作 出永久性标记，确保各部件的坐标位置和几何尺寸。 （四）炉管的安装 1、 管材的质量标准要求：所用管材必须有材质证明书，其质量 标准必须与锅炉原设计质量要求相同，安装前要对管子进行严 格的检查，并符合下列要求： 管子表面不应有重皮、裂纹、压扁、严重锈蚀等缺陷，管子 表面有沟纹、麻点等缺陷时，缺陷的深度不应使管子壁厚小 于公称壁厚的 90%。 直管的弯曲度每米不应超过 1，全长不应超过 3，管子 的长度偏差不应超过 3。 弯曲管的外形偏差：管口偏差不应超过 2，管段位移不应 超过 5，管端间水平方向距离的偏差不得超过2，管 口间铅垂方向距离偏差不得超过5、2。 弯管的不平度、长度500允许偏差 3，长度 5001000允许偏差 4。 2、 受热面管子安装时应自由组对，严禁进行强力装配 ，受热面 管安装应防止发生变形，在组装所有管子时必须进行通球试验， 所有球的直径为管内径的 0.8 倍。 （五） 、焊接方法、和设备的选择 6 耐热钢（特别是 P9）的焊接难点在于如何控制打底层的焊接质量。 当采用钨极氩弧焊进行打底焊接时，管内填充氩气或氮气保护，是 取得良好的焊接接头的必要条件。为确保炉管焊接质量，提高焊接 一次合格率，炉管焊接一般采用手工钨极氩弧焊打底焊接、手工电 弧焊进行填充和盖面焊接；焊接设备选用 ZX5-400 可挖硅整流弧焊 机可保证焊接参数的稳定性。 4 焊接工艺要求 4.1 一般规定 4.1.1 焊接环境出现如下情况时，必须采用棚布遮挡，加热等措 施，否则禁止施焊。 风速：氩弧焊时大于 2m/s，手工电弧焊时大于 8m/s。 下雨，下雪，大雾时。 空气相对湿度大于 90%时。 4.1.2 钨极氩弧焊采用铈钨棒。使用氩气的纯度应该在 99.95% 以上。 4.1.3 坡口准备 4.1.3.1 坡口加工：采用氧乙炔焰进行加工坡口，焊缝的坡口型 式及尺寸符合焊接工艺卡的要求。对于合金钢坡口，必须打磨火 焰加工产生的淬硬层（坡口处约为 5mm） 。 4.1.3.2 坡口清理和检验施焊前需用角向磨光机（内表面用轴向 磨光机）将坡口内外两侧表面 20mm 范围内的油、漆、锈、垢、 7 毛刺等清理干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。 4.1.3.3 焊口组对要求 为避免附加应力的产生，施焊前严禁强行组对。 管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量 壁厚的 10%，且不大于 2mm。 焊接时，管内不得有穿堂风，可用布条包扎管口两端。 4.2 焊接工艺及要求 4.2.1 所有炉管对接焊口均采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充、 盖面； 4.2.2 定位焊应采用与根部焊道相同的焊接方法和焊接工艺， 并由考试合格的焊工担任。 4.2.3 材质为 P9 及 P11 炉管的焊接，氩弧焊打底时管道内侧 应充氩气保护，以防止打底层氧化。内充氩气保护方式如图 1 所 示，氩气流量为 1214L/min。 4.2.4 在焊接根部焊道时，应对焊焊缝进行检查，当发现缺陷 时应处理后方可施焊。 4.2.5 焊接操作要点 焊接前应检查焊接极性，调试好焊接电流、电弧电压等参 数，焊接工艺参数要求见表 3： 引弧应在坡口内进行，严禁在坡口外母材上引弧。 焊接根部焊道应保证焊透且熔合良好。对于合金钢根部焊 接，收口时应将内部保护气流量调低至 35L/min，以防止因内 8 压过大引起收口焊道内凹。填充层管内宜保持保护气流量 35L/min，防止打底层温度过高而焊道氧化。 手工电弧焊时，宜采用短弧连续焊，以避免空气进入熔池 而产生气孔。收弧应避免在障碍位置。且应填满弧坑。 焊前须预热。预热方法可采用绳式加热器进行加热。各材 质炉管预热温度及层间温度要求见表 4： 预热温度等用红外线测温仪进行测量。预热范围从焊缝中 心向两侧各不小于 3 倍壁厚，且不小于 50mm。达到预热温度后 立即进行打底焊，并一次连续焊完。填充和盖面焊应在保持不低 于预热温度的条件下，每条焊缝一次连续焊完。如因故确需中断 焊接，应采取缓冷措施。收弧应填满弧坑。层间接头应错开 20mm 以上。 对于 1Cr5Mo、P9，焊缝焊完后应立即进行 15min、300350的热处理，然后保温缓冷。异种钢接头按合金 钢含量较高的材质工艺要求进行。 4.2.6 焊后热处理 炉管 1Cr5Mo、P9、P11 需要焊后热处理。热处理工艺参数 要求见表 5： 加热方法应采用电加热，10KW 或 5KW 绳式加热器进行加 热，DWK-D 型智能温度控制仪控制温度，长图式打点自动记录仪 记录温度，硅酸铝保温棉进行保温，K 型热电偶测量温度。 热处理的加热范围应为以焊缝中心为基准、两侧各不小于 9 50mm 的区域，加热区以外的 100mm 范围应予以保温。 测温点应设置在加热区内且至少一点。热电偶应使用铁丝 绑紧在加热区内 为防止热处理高温引起管道因自重而产生的变形，热处理 前应采取支撑措施。 热处理后，首先确认热处理自动记录曲线，然后在同一截 面上的焊缝，热影响区及母材上各取一点测定硬度值，每道口不 少于一处。 硬度测定法检查热处理质量，焊缝及热影响区所测硬度值 应符合以下要求：P9:HB241;P11 HB225 为合格。热处理曲线 异常，且被查部位的硬度值超过规定范围时，应按班次作加倍复 检，对不合格的焊缝应重新做热处理并测量硬度直至符合要求。 4.2.7 为发现可能产生的冷裂纹（延迟裂纹） ，耐热钢焊口在焊 接 24h 后才能进行无损检测。在热处理后有必要对焊口进行 100%射 线探伤检查，以检测可能产生的再热裂纹。 10 1、参加施焊的焊工必须是按焊工考试规则考试合格的焊工，合 格项目应与施焊部位相适应，且在有效期内。 2、施焊前根据公司制定的质保手册及本台锅炉的施焊部位，采 取同等材料和具体的技术要求，按照工艺卡工艺参数，由担任本台 锅炉焊接的焊工进行模拟试件焊接，以此确定工艺参数的正确性， 材料的施焊性和焊工的焊接水平。将试件经外观检查和无损检测合 格后方可进行正式焊接。 3、锅炉受压元件的材质，选用 E5016 焊条，且包装完好，药皮 完好无偏心现象，具有质量证明书。 4、用机械或手工将对焊缝周围内外壁 1020范围内油污清 理干净，至露出金属光泽，端倾斜度应符合有关规定。 5、施焊所用的焊条，应在焊条烘干箱内烘干，烘干温度 100150，恒温 11.5 小时，取出的焊条应放在焊条保温筒内， 带至施工现场随用随取。焊条重复烘干的次数不得超过三次，否则 应用于非受压元件的焊接。 6、焊接环境要求，出现下列情况之一应停止焊接： （1）露天有雨雪或风力大于 4 级； （2）空气湿度相对大于 90%； 7、受压元件焊接完毕应先有焊工自检，并将焊缝周围清理干净， 在焊缝边缘 30处打上焊工钢印代号。 （六） 、焊接质量标准要求： 焊缝外形尺寸应符合技术要求，焊缝高度不应低于母材，应于母 11 材圆滑过度，不得有裂纹、未熔合、夹渣、弧坑和气孔等缺陷。焊 缝的咬边深度不得超过 0.5，两侧咬边总长度不应超过管子周长 的 20%，且小于 40。 五、水压试验 1、水压试验前准备工作：全面检查受压各部件，人孔、手孔、 法兰、螺栓等是否拧紧严密；装设压力表不少于二只，一只装设在 锅筒上，另一只装设在压泵上；解决上水来源和加水管道，锅炉水 排放管道及排放地点；准备好检查泄露时所需要的脚手架、照明设 施；关闭所有管道和锅炉本体上的阀门。 2、水压试验应具备的条件：锅炉本体安装的所有记录、备案手 续及资料；水压试验的气候条件，水压试验一般应在周围环境气温 5以上进行；水压试验的温度一般控制在 20-30左右，最高不 得超过 70。 3、水压试验；开启锅炉顶部最高点的排气阀，启动给水泵，开 启给水阀门向锅炉缓慢上水，当看到水位时应减慢上水速度，待见 到排气管向外溢水时，说明锅炉已经满水，应关闭给水阀和排气阀； 初步检查有无漏水现象后缓慢升压，当升至 0.30.4Mpa 时停止升 压，作一次检查，如有泄露处，降压放水进行处理，如无 泄露，拧 紧人孔、手孔和法兰螺栓，继续升压；当上升至额定工作压力时， 停止升压，进行全面检查，无异常现象后，继续升至试验压力，并 保持 20min；然后回降到额定工作压力进行检查，检查期间压力应 保持不变。 12 4、水压试验合格标准：在受压元件金属壁和焊缝上应无水珠和 水雾，水压试验后没有发现残余变形； 六、炉墙砌筑和耐火混泥土浇注： 1、炉墙砌筑必须在锅炉水压试验合格及所有砌入墙内的零件、 水管和炉顶的支、吊架装置等的安装均达到砌筑要求后，方可进行。 2、对于购进的耐火砖和耐火混泥土材料进行检查，核对外观质 量及质量标准，并且要有材质证明书。 3、砖的加工面和有缺陷的表面不宜朝向炉膛或炉子通道的内表 面。 4、用沾浆法砌筑时应做到稳沾、低靠、短拉、重揉；耐火砖应 用木槌或橡胶槌进行砌筑。 5、拱门砌筑应选砖和预排，拱顶和拱必须从两边拱角同时向中 心对称砌筑，拱顶和拱的放射缝应于半径方向相吻合。 6、砌筑红砖前必须用水湿过，炉墙墙面应采用一层丁砖一层顺 砖的砌筑方法，红砖和耐火砖的砌筑要同步进行，并检查炉墙表面 的平整度和垂直度。 7、砌筑在炉墙内的柱子、梁、炉门框、窥视孔、管子、集箱等 与耐火砌体接触的表面，均应铺贴石棉板和缠绕石棉绳。 8、砖缝应平整竖直，泥浆饱满；砌体砖的允许偏差应符合下表 的要求： 13 项目 允许偏差 （） 每米 3 粘土砖墙 全高 15 全高10m 20 粘土砖墙面 5 挂砖墙面 7表面平整度 红砖清水墙面 5 炉膛的长度和宽度 10 炉膛的两对角线长度之差 15 烟道的宽度、高度 15 拱顶跨度 10 9、砌体各部位砖缝的允许厚度，应符合下表规定： 砖缝允许厚度（） 部位名称 I II III IV 落灰斗 3 无水冷壁 2 燃烧室 有水冷壁 3 前后拱及各类拱门 折烟墙 3 炉顶 3 14 省煤器墙 3 硅藻土砖 5 烧咀砖 2 红砖外墙 810 注：I、II、III、IV 为耐火砖砌体分类 10、火材料的配比，以设计说明或材料供应商提供的配比为主； 耐火材料采用人工和机械搅拌，机械搅拌时间一般不小于 3 分钟， 人工搅拌时，必须从加料开始，不断拌和，直到拌和均匀；浇注的 混泥土摸板表面应光滑，接口应严密，摸板和耐火混泥土应有隔离 措施，浇灌混泥土前应将摸板湿润。浇灌时将施工部位的杂物清理 干净，捣固应均匀密实。耐火混泥土应连续施工，如施工中断时， 相隔时间不允许超过先浇注混泥土的出凝时间，继续浇注时应将已 浇注的混泥土表面打毛并清理干净，用水淋湿，混泥土浇注完毕后， 按有关的要求进行养护，养护时间期满后将摸板拆掉。 11、浇注混泥土表面不应有剥落、裂纹和孔洞等缺陷。 七、烘炉、煮炉： 根据实际情况采用火焰法烘炉，火焰烘炉应集中在炉膛中央， 烘炉初期应文火烘焙，初期以后的火焰应均匀，并逐日缓慢加大， 烘炉温升应按省煤器前的烟气温度测定，其温升应符合下列要求： 第一天温升不宜大于 80，后期烟温不应大于 160，烘炉时间 为 6 天，烘炉过程中应测定和绘制实际升温曲线图；烘炉末期可 进行煮炉。 15 煮炉开始时加药量应符合锅炉设备技术文件的规定，无规定 时按表中配方加药。 加药量（Kg/m 3） 药品名称 铁锈较薄 铁锈较厚 氢氧化钠 2-3 34 磷酸三钠 2-3 2-3 药品应溶解成溶液后方可加入锅内，配制和加药时，应有安全 防护措施，加药时，炉水应在低水位；煮炉时间宜为 23 天， 煮炉的最后 24 小时宜使压力保持在额定工作压力的 75%，当在 较低的压力下煮炉时，应适当延长煮炉