塔设备的检修.ppt

1 塔设备的维护 引言 在生产实际中 塔设备的用途是非常广泛的 仅以氮肥工业为例 就有氨合成塔 二氧化碳吸收塔 二氧化碳再生塔 尿素合成塔 尿素汽提塔等 不同用途的塔设备在维护和检修上有同有异 我们要掌握的是在塔设备的维护过程中所通用的内容 2 复习内容 根据塔内部构件的结构可将其分为板式塔和填料塔两类 一 板式塔A按气 液在塔板上的流向 分为气 液呈错流的塔板 B按液体流动形式分为单溢流型和双溢流型板式塔 C按塔盘结构 尤其是气液接触元件的不同 板式塔可分为泡罩塔 筛板塔 浮阀塔 舌形塔 浮动舌形塔和垂直筛板塔等 播放视频 板式塔的结构与工作原理 3 复习内容 二 填料塔1 结构 填料塔由塔体 喷淋装置 填料 液体再分布器 填料支撑装置 支座以及进出口等部件组成 各层之间设置液体再分布器的目的是将液体重新均匀分布于塔截面上 以防止壁流的产生 在不同部位设置的液体分布装置作用相同 结构不同 为区别将最上层填料上部的液体分布装置称为喷淋装置 而将填料层之间设置的分布装置称为液体再分布器 2 工作原理 液体自塔上进入 通过液体喷淋装置均匀淋洒在塔截面上 气体由塔底进入塔内 通过填料缝隙中的自由空间上升 从塔上部排出 气液两相在填料塔内呈逆流 得到充分接触 从而达到传热和传质的目的 播放视频 填料塔的结构与工作原理 4 塔设备的维护 任务内容 一 塔设备的维护1 日常维护 1 操作人员必须精心操作 认真执行工艺规程 严格控制各项工艺指标 使设备处于正常运行状态 严禁超温 超压 超负荷运行 2 设备开 停车及调节塔负荷 必须按照操作规程规定的步骤进行操作 3 操作过程中升 降温及升 降压速率应严格按规定执行 5 塔设备的维护 4 操作人员 维修人员每天应定时定点对下列内容进行巡回检查 设备各连接处法兰及阀门 管道等有无泄漏现象 检查液面计有无异常现象 设备有无异常响声 振动 碰撞 变形 摩擦等现象 5 保持设备的清洁 6 螺栓和紧固件应定期涂防腐油脂 6 塔设备的维护 2 定期检查 1 按原化工部 化学工业设备动力管理制度 设备检查评级管理制度 中的设备完好标准四条内容的要求进行评级检查 2 按原劳动部 压力容器安全技术监察规程 在用压力容器检验规程 的要求对设备进行定期检查 3 按工艺要求测定工艺参数 根据工艺参数的变化来判定设备内部部件有无损坏 7 塔设备的维护 3 停产检查 1 停产原因有下列情况之一者应停产 压力超出允许压力 不停塔压力降不下来 塔壁超温 采取措施后仍不能下降 容器主要部件产生裂纹 或出现泄漏情况 系统安全阀失灵 压力表失灵而又没有其它方法测定塔内压力 发生其它安全规则中不允许继续运行的情况 8 塔设备的维护 2 检查项目无论短期停产还是长期停产 除了要查明在运行中发现异常现象产生的原因并妥善处理外 根据需要还应进行下列检查和维护 按照国家及有关部门颁发的安全检验规程检查和核验压力表 液位计 温度计和切断阀等安全附件是否齐全 灵活 可靠 准确 对筒体 封头等受压元件应选点测厚 对易引起壁厚减薄的部位应增加测厚点 发现壁厚已小于名义壁厚时 应进行强度校验 以确定是否继续使用 限制使用或采取其它处理办法 与容器相连接管道 管件也应用超声波测厚仪测量其壁厚 9 塔设备的维护 检查塔体法兰及接管焊缝等有无裂纹 泄漏 各紧固件有无松动现象 检查塔外表面 防腐层 保温层是否完好 可见塔体外壁有无裂纹 局部鼓包变形等缺陷 检查裙座 爬梯 平台 人孔吊杆的连接是否牢固 是否有开裂或松动现象 地脚螺栓是否完好 基础有无下沉 倾斜等异常现象 短期停塔时 必须保持正压 防止空气进入 10 塔设备的维护 二 常见故障及处理塔设备的常见故障及处理方法见表3 4 3 5 转到图表 11 塔设备的维护 技能训练 现场进行一次塔设备的日常维护对下列内容进行巡回检查 1 检查塔体法兰及接管焊缝等有无裂纹 泄漏 各紧固件有无松动现象 2 检查液面计有无异常现象 3 设备有无异常响声 振动 碰撞 变形 摩擦等现象 4 检查塔外表面 防腐层 保温层是否完好 可见塔体外壁有无裂纹 局部鼓包变形等缺陷 5 检查裙座 爬梯 平台 人孔吊杆的连接是否牢固 是否有开裂或松动现象 地脚螺栓是否完好 基础有无下沉 倾斜等异常现象 12 塔设备的维护 6 保持设备的清洁 7 螺栓和紧固件应定期涂防腐油脂 8 对筒体 封头等受压元件应选点测厚 对易引起壁厚减薄的部位应增加测厚点 发现壁厚已小于名义壁厚时 应进行强度校验 以确定是否继续使用 限制使用或采取其它处理办法 与容器相连接管道 管件也应用超声波测厚仪测量其壁厚 13 14 15 16 塔设备的维护 想一想 什么情况下需对塔设备进行停产检查 要做哪些检查 考核要点 塔设备常见故障及处理 17 塔设备的检修 引言 塔设备的检修是一项系统工程 要有科学的组织管理作保障 企业应当根据塔设备的实际状况 结合生产安排 严格编制并执行塔设备检修计划 特别是石油化工企业往往是流程生产 塔设备的停修对全局都有影响 因此 要对塔设备进行科学地 有计划地安排检修 并根据企业生产特点 设备的性能状况选择最适宜的检修方式 18 塔设备的检修 任务内容 一 检修前的准备1 检修周期见表3 6 表3 6塔设备检修周期 19 塔设备的检修 2 检修前的准备 塔设备停产检修前 首先要根据生产情况制定检修方案 然后安装盲板隔离系统或装置 卸掉塔内压力 置换塔内所有存留物料 然后向塔内吹入蒸汽清洗 降温后自上而下打开塔设备人孔 检修前 要做好防火 防爆和防腐的安全措施 达到安全检修的要求 20 塔设备的检修 3 大修前的检查 1 塔体检查每次检修都要检查各附件 压力表 安全阀与放空阀 温度计 单向阀 消防蒸汽阀等 是否灵活 准确 检查塔体腐蚀 变形 壁厚减薄 裂纹及各部位焊接情况 进行超声波测厚和理化鉴定 并作详细记录 以备研究改进及作为下次检修的依据 经检查鉴定 如果认为对强度有影响 可进行水压试验 检查塔内污垢和内部绝缘材料 21 塔设备的检修 2 内件的检查检查塔板各部件的结焦 污垢 堵塞情况 检查塔板 鼓泡构件和支承结构的腐蚀及变形情况 检查塔板上各部件 出口堰 受液盘 降液管 的尺寸是否符合图纸及标准 对于浮阀塔板应检查其浮阀的灵活性 是否有卡死 变形 冲蚀等现象 浮阀孔是否有堵塞 检查各种塔板 鼓泡构件等部件的紧固情况 是否有松动现象 3 检查各部连接管线的变形 连接处的密封是否可靠 最后要根据检查所得的资料修订塔设备检修方案 22 塔设备的检修 二 主要的检修操作1 清除积垢积垢最容易在设备截面急剧改变或转角处产生 因为这些地方 死角 的介质不怎么流动 所以固体颗粒很容易沉积起来 而在其它地方虽然也会沉积起积垢 但速度较慢 目前 最常用的清除积垢的方法有机械法和化学法两种 检修时的塔盘 23 塔设备的检修 1 机械除垢法 手工机械除垢法此法是用刷 铲等简单工具来清除设备壳体内部的积垢 这种方法的优点是 对于清除化学非溶性积垢 如砂 焦化物及某些硅酸盐等 的效果较好 其缺点是劳动强度大 生产率低 24 塔设备的检修 水力机械除垢法操作时 先用导水软管7把高压水送入活动的水枪1中 水被菌形导流帽10分配到两个喷嘴 喷嘴里有稳定器9可防止水流旋转 然后水从喷嘴中高速喷出 利用水流的冲击力可将积垢除去 水枪可以用手动卷扬机4带动上下移动 用旋转扳手3又可以使它旋转 以达到整个设备各种表面上除垢的目的 此法劳动强度低 效率高 清除下来的积垢可以和水一起从底部流出 1 水枪 2 链条 3 旋转扳手 4 手动卷扬机 5 人孔 6 储槽 7 导水软管 8 吊环 9 稳定器 10 菌形导流帽 25 塔设备的检修 风动和电动机械除垢法当管径大于60mm时 可将风动涡轮机和清除工具一起放入管内 接上软管并不断地送入压缩空气 使风动涡轮机能带动清除工具旋转 将管壁上的积垢刮下来 而刮下来的积垢正好被风动涡轮机所排出的废空气从管内吹出来 喷砂除垢法此法可以清除设备或瓷环内部的积垢 在清除瓷环内部的积垢时 需要把10 20个瓷环重叠成圆筒状 两端夹上法兰 用螺栓拉紧 然后进行喷砂 除垢 用喷砂法清净瓷环 效率低 成本也比较高 所以应用较少 26 塔设备的检修 2 化学除垢法利用化学溶液与积垢起化学作用 使器壁上的积垢除去 化学溶液的性质可以是酸性或碱性 视积垢的性质而定 如清除铁锈时 用浓度为8 15 的硫酸比较适合 硫酸能使各种形式的铁锈都转变为硫酸铁 在清除锅炉水垢时 用浓度为5 10 的盐酸 也可用浓度为2 的氢氧化钠溶液 但以盐酸为最常用 因为它比较便宜易得 1 化学溶液储槽 2 沉降槽 3 要除垢的设备 4 离心式循环泵 27 塔设备的检修 2 局部变形的修理在设备的工作压力不大 局部变形不严重及未产生裂缝的情况下 可以用压模将变形处压回原状 在进行操作时 先将局部变形处加热到850 900 Q235钢 然后用压模矫正 矫正次数根据变形情况而定 在任何情况下 当温度降到600 的时候 矫正便应停止 在矫正过的壁面上 应堆焊一层低碳钢 这样可以防止再次发生的局部变形 若设备局部变形很严重 则可采用外加焊接补板的方法来进行修理 即在塔体外壁上加焊一块经预弯的钢板进行加强 防止再次发生局部变形 28 塔设备的检修 3 塔体裂缝的修补设备壳体的裂缝一般可以采用煤油法或磁力探伤法来检查 裂缝检查出后 应在其两端钻出直径为15 20mm的检查孔 检查两端裂缝的深度 同时防止裂缝的继续发展 为了弄清不穿透裂缝的深度 也可用钻孔的方法来检查 但这时不仅要在两端钻孔 同时还要在中间钻几个孔 其数量应足够表明裂缝在整个长度上的深度 29 塔设备的检修 1 对承压壳体的内 外表面的腐蚀或裂纹 如果损坏深度小于壁厚的6 而且不大2 5mm时 可采用砂轮机打磨修复消除 修复部位与非修复表面相接触区应圆滑过渡 按照检修质量标准的要求进行检查 并查清造成这种损坏的原因 制定出相应措施 避免或减少这种现象发生 30 塔设备的检修 2 对承压壳体上深度大于壁厚6 的裂纹及穿透型窄裂纹 应用砂轮机彻底清除裂纹 加工出焊接坡口 当厚度小于15mm时可采用单面坡口 厚度大于15mm时采用双面坡口 坡口表面经渗透检查合格后 用手工电弧焊进行补焊 施焊时 应从裂缝两端向中间施焊 并采用多层焊 然后进行焊接表面修整磨平 再经表面渗透检查合格 视焊接情况决定是否需要进行消除应力处理 对宽度大于15mm的穿透宽裂缝 应将带有整个裂缝的钢板切除 在切口边缘加工出坡口 再补焊上一块和被切除钢板尺寸和材料完全一样的钢板 被切除钢板的宽度应不小于250mm 长度比裂缝长度大50 100mm 以避免焊接补板的两条平行焊缝间彼此影响 焊接补板时应从板中心向两端对称分段焊接 以使补板四周间隙均匀 保证焊接质量 最后按照检修质量标准的要求进行检查 31 塔设备的检修 3 对承压壳体内 外部检查 发现有深度大于壁厚6 的局部腐蚀 必须进行挖补修理或清理补焊 应制定检修方案 检修方案应包括检修前准备 检修方案 质量标准和安全措施等内容 经批准后 按方案执行 4 角焊缝表面裂纹经清除后 当焊脚高度不能满足要求时 应补焊修复至规定的形状和尺寸 并进行表面渗透检查 5 对焊缝的裂纹 未熔合 超标条状夹渣和未焊透等缺陷的处理 应按 在用压力容器检验规程 要求执行 32 塔设备的检修 4 内部构件的检修 1 对泡罩塔盘和泡罩的松动螺栓进行紧固 视结垢情况定是否清洗 拆卸时由中间到两边逐块取出 清洗塔盘和泡罩时用50 的10 硝酸 2 的聚偏磷酸 5 乙二胺四乙酸混合液来清洗 然后用脱盐水冲洗干净 2 对液体分布器变形部位用机械方法平整 校正 不得采用强烈锤击 对开裂焊口及断裂钢板用手工电弧焊补焊时 要间断时间补焊 防止钢板变形 33 塔设备的检修 3 对液体再分布器 填料支承板变形部位进行平整 校正 开裂焊口及断裂的钢板补焊 施焊均匀 时间间断 防止补焊处钢板变形 将松动的夹紧板紧固 4 对塔内支承圈开裂的焊口或轻微腐蚀的焊接热影响区 用手工电弧焊补焊 5 对塔内腐蚀严重的内件 可以考虑整体更换 34 塔设备的检修 5 内部构件的安装 1 填料塔 填料支承结构的安装填料支承结构 栅板 波纹板 安装后应平稳 牢固 并要保持水平 气体通道不得堵塞 实体填料 拉西环 鲍尔环 阶梯的安装填料应清洗干净 不得沾有油污 泥砂等污物 填料质量应符合设计要求 安装过程中防止填料破碎或变形 破碎变形者必须拣出 塑料填料应防止日晒老化 规则排列填料应靠塔壁逐圈向中心排列 两层填料排列位置允许偏差为填料外径的l 4 乱堆填料也应从塔壁开始向中心均匀填平 避免架桥和变形 35 塔设备的检修 网体填料的安装丝网波纹填料的质量 填充体积应符合设计要求 安装时应保证设计规定的波纹片的波纹方向与塔轴线的夹角 其允许偏差为 5 若无设计规定 最下一层丝网波纹方向应垂直于支承栅板 其余各层波纹方向与塔轴线成30 或45 角 一层填料盘相邻网片的波纹倾角应相反 相邻两层填料盘波纹方向互成90 角 填料盘与塔壁无空隙 塔壁液流再分布装置应完好 波纹板填料可参照上述方法安装 36 塔设备的检修 填料床层压板的安装为防止填料在塔内气流和液体的作用下发生位移 填料床层上应设置网形压板 压板的规格 重量及安装要求应符合设计要求 在确保限制填料位移的情况下 不要对填料层施加过大的附加力 液体分布装置安装液体分布装置 喷淋装置 安装的质量好坏直接影响塔的传质效果 常用的喷淋装置有管式喷洒器 莲蓬头喷洒器 溢流式分布槽 冲击型喷淋器等 它们的安装应符合下列要求 37 塔设备的检修 a喷淋器的安装位置距上层填料的距离大小应符合设计图纸要求 安装后应牢固 在操作条件下不得有摆动或倾斜 b莲蓬头式喷淋器的喷孔不得堵塞 c各种液体分布装置安装的允许偏差应符合规定 d液体分布装置安装完毕后 都要做喷淋试验 检查喷淋液体是否均匀 填料塔内件安装合格以后 应立即填写安装记录 38 塔设备的检修 2 板式塔 支持圈的安装将特制的水平仪放在上一层支持圈上或特殊的支架上 用刻度尺下端放在支持圈上测量各点的水平度偏差 支持圈与塔壁焊接后 重新测量支持圈上各点的水平度偏差是否在允许范围内 以便调整 相邻两支持圈的间距应 符合要求 支承横梁的安装双溢流塔中 支承塔板的横梁其水平度 弯曲度以及与支持圈的偏差必须在允许范围内 39 塔设备的检修 塔盘的安装塔盘是在降液板 横梁螺栓紧固并检查合格后进行安装的 先组装两侧弓形板 再向塔的中心装矩形板 最后装通道板 塔板安装时 先临时固定 待各部位尺寸与间隙调整符合要求后 再用卡子或螺栓紧固 然后用水平仪校准塔盘的水平度 合格后 拆除通道板 安装过程中 塔板上的卡子 螺栓的规格 位置 紧固程度 板的排列 板与梁或支持圈的搭接尺寸均应符合要求 40 塔设备的检修 3 内部有复杂构件的塔 设备内件安装前 应仔细按施工图样或技术文件要求进行清理和检查 合格后经吹洗干净才能进行安装 为避免内件制造误差可能引起的安装困难 对内件应进行预组装 并检查内件的总误差 符合图样要求后 应将各对口连接处打上标记 反应器的触媒筒和内部热交换器连接后 连接螺栓应对称均匀紧固 其内筒组对后总平直度允许偏差不得超过2mm 触媒筒装入设备后 应校正外筒与筒间温度计管的方位 并同时校正内 外筒的同轴度 最大允许偏差不得超过士2mm 触媒筒安装时 不得有杂物落入 41 塔设备的检修 反应设备内 电加热器安装前检查电加热器的绝缘性 耐压性和做升温试验 并使其符合设计图样或技术文件的规定 电加热器试验前应先吹净并进行外观检查 检查各处的紧固情况 焊缝有无损坏 绝缘物是否完整 电加热器本体及其零件分别进行干燥后 即可先进行单体绝缘试验 再进行单体耐压试验 合格后方可进行整体组对 组对后的电加热器应检查本体的平直度 并进行整体的绝缘和耐压试验 电加热器的升温试验 按设计图样或技术文件要求执行 若无规定时 试验温度可为800 900 在试验温度下保持10min 并进行下列检查 无局部过热及炉丝伸长现象 焊缝良好 电炉丝与承重结构无短路 绝缘无损坏 各种电气性能数据符合要求 42 塔设备的检修 试验时 应有专门的安全措施 在有关人员参加下进行检查并作好记录 组装完毕并试验合格后 可吊入合成塔壳体内 注意 设备交付施工单位时未发现而在施工过程中发现的缺陷 如损坏和锈蚀等情况 应分析原因 查明责任 及时处理 施工完毕尚未交工验收的设备 应按该设备技术文件的规定进行定期检查和维护 43 塔设备的检修 安全阀的安装在安装前 应按设计规定进行开启压力与回座压力调试 当设计无规定时 其开启压力为操作压力的1 05 1 15倍 回座压力应大于操作压力的90 调试压力应稳定 每个安全阀的启闭试验不应少于三次 调试时所用压力表的精度等级应不低于1级 当工作介质为气体时 调试介质用空气或惰性气体 当工作介质为液体时 调试介质用水 调试后的安全阀要加铅封 并应填写 安全阀调整试验记录 调试完成后 应严防灰尘进入阀内 并应采取适当措施防止生锈 安全阀调试时必须有施工单位主管设备安全的技术人员在场 注 插入阀门部分的图像资料 44 塔设备的检修 爆破片的安装爆破片作为一种安全泄压装置 必须保证它能在规定的压力范围内爆破 爆破片的实际爆破压力与标定爆破压力的误差主要取决于爆破片的材质和制造质量 每批爆破片都要经过试验并在允许的偏差范围内才能使用 爆破片是用夹持器连接固定的 夹持器螺栓应对称拧紧 使爆破片周边均匀被夹紧 爆破片装置与容器的连接管线应为直管 阻力要小 管子通道截面积不得小于膜片的泄放面积 45 塔设备的检修 三 检修质量标准及验收1 检修质量标准 1 承压壳体的受压元件对接焊缝按照GB3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分极 GB11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 执行 2 承压壳体的受压元件表面检查按JB3965 钢制压力容器磁粉探伤 GB150 钢制压力容器 附录H 钢制压力容器渗透探伤 执行 3 设备检修中所有国产材料 应符合GB150 钢制压力容器 中有关标准和规定的要求 46 塔设备的检修 2 验收检查人员在塔体检修和安装时 均应在现场同施工人员共同完成检查验收工作 检修时 对塔体各点的测厚及检查出的缺陷记录在塔体展开图上 同时对腐蚀 冲蚀等部位作详细记录 并计算出设备各部分腐蚀和冲蚀率 对塔内件作好检查安装记录 填料塔的填料和装料记录 板式塔的塔板安装记录 检修完毕 对塔内各部的油泥 污垢 铁锈和