吸附塔内件安装方案

【内容提要】化工装置中的吸附分离单元素以设备、管线等内部洁净度要求高著称，吸附塔的施工在满足内部洁净度要求的前提下，还需保证带环形分配室的中心管、装有内部分配器的格珊、环形分配管等内部构件的安装精度及其无应力组焊状态，技术要求高、施工难度大。吸附塔内各床层在进行吸附剂装填过程中的称重计量、取样分析、分类装填、装填速度控制、分层压实、上表面镜面处理、完整性试验等工序是一个连续施工的过程，劳动强度非常大。吸附剂装填期间对自然环境及施工区域环境的要求极为苛刻，合理布设施工现场的各类临时设施及强化现场文明施工是确保施工顺利进行的有效措施。

【主题词】吸附塔、洁净度、内构件安装、无应力组焊、吸附剂装填

一、前言

吸附塔是60万吨/年对二甲苯联合装置（PX）中的关键设备之一。内部构件的安装和吸附剂的装填选用美国UOP公司模拟移动床专利技术，用以实现从芳烃异构体中分离对二甲苯的目的。吸附塔内部金属构件主要有中心管、格栅、密封压条、环形分配管和床层管、顶部和底部的格栅分配器环管等，需在现场进行组焊；非金属物主要有陶瓷纤维绳、吸附剂等，随各床层金属构件的安装进度逐层装填。化工装置中的吸附分离单元素以设备、管线等内部洁净度要求高著称，吸附塔的施工在满足内部清洁度要求的前提下，还需保证带环形分配室的中心管、装有内部分配器的格珊、环形分配管等内部构件的安装精度及其无应力组焊状态，技术要求高、施工难度大。吸附塔内各床层在进行吸附剂装填过程中的称重计量、取样分析、分类装填、装填速度控制、分层压实、上表面镜面处理、完整性试验等工序是一个连续施工的过程，劳动强度非常大。我单位在吸附塔内部构件的安装和吸附剂的装填施工过程中，摸索、学习和总结了一定的经验，在此与各界同行进行探讨和交流。

二、吸附塔内部构件的安装和吸附剂的装填

1、吸附塔简介及技术要求

1．1吸附塔简介

60万吨/年对二甲苯联合装置中的四台吸附塔，设备规格为φ5800×25483×42/62，材质为20R，容器类别为Ⅱ类。施工过程中需要现场组焊的内部金属构件主要包括带有环形分配室的中心管、十三层带有内部分配器的约翰逊网做分

子筛的格栅、十二层环形分配管和床层管、顶部和底部的格栅分配器环管等；现场进行装填的非金属物主要有陶瓷纤维绳、吸附剂等。

2）内部构件安装和吸附剂装填的技术要求

中心管安装时要求与壳体同心，同心度偏差为3mm；塔内壁与中心管外壁上的13层格珊支撑圈上表面平面度公差为+3mm。每个床层有24块伞型格栅，格栅安装后要求平稳，相邻两块伞形格珊的侧面肋板之间要保证13mm的安装间隙，每块伞形格珊内环肋板及外环肋板与中心管外壁及吸附塔内壁的间隙为19mm，间隙处用陶瓷纤维绳进行填充。底层隔栅和顶层格栅安装完毕后，相邻两块伞形格珊侧面肋板之间的安装间隙还需使用“T”型密封条进行焊接密封，格栅与吸附塔内壁及中心管外壁处的间隙使用角钢环和环板进行焊接密封。环形分配管和床层管需要在无应力状态下进行组焊，所有焊缝均需做渗透检测。

筒体内壁需除锈处理，环形分配室内部还需要进行窥视检查，确保环形分配室内部的清洁。吸附剂装填时，确保吸附剂不得接触水、汽，装填前，每桶吸附剂需要称重计量并取样；装填过程中要严格控制装填速度并不断压实，以保证吸附剂的装填密实度；装填结束后，上表面刮平做镜面处理。

2、施工技术准备

2．1吸附塔内部清洁

由于吸附塔的工艺特殊性，内部的洁净度要求比较高。吸附剂装填前，对吸附塔内壁板、中心管外壁板及环形分配室外壁进行喷砂处理，用以保证吸附剂装填的无锈迹及无油污的要求；环形分配室内部进行化学清洗，以保证环形分配室内部的清洁。

2．2内部构件及吸附剂的现场储存及防护

吸附塔内部构件安装前要进行良好的防护，防止内构件箱包暴露于水、空气中，尤其是带有内部分配器的格栅，开箱后既要防止格栅肋板和约翰逊网表面生锈，又要防止硬物损坏约翰逊网，因此需在施工现场专门设置内部构件的存储仓库和用于格栅检查的工作间。存储仓库和工作间必须具备通风和防雨的功能，用以满足最大相对湿度不超过75%的环境要求。各吸附室选用的吸附剂型号为ADS—27，利用55加仑的装料桶装运，吸附剂有极强的吸湿性，将从空气中吸收水气，任何游离水均可能使吸附剂因吸水而永久性失效，因此在存储和装填过程中必须将吸附剂接触大气的时间减至最短。现场设置专门的吸附剂存储库房，入库后的吸附剂在装料桶下方垫200×200mm的木方与地面进行隔离。各存储仓

库和工作间必须具备良好的通风和防雨功能，为满足各项检查及连续作业的要求还需有良好的照明。

施工区域的规划见下图：

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2．3吸附剂装填过程中的应急措施

在吸附塔顶部的装料孔处，制作可拆卸顶的防雨棚，用以在吸附剂装填过程中遇雨的应急防护。常备塑料布、防雨帆布等防雨材料，遇雨时及时遮盖仓库外等待安装的已开箱金属构件或待装填的吸附剂，及时利用叉车将金属构件或非金属物运送回各自的库房。

2．4施工环境

带有内部分配室的格栅用碳钢框架制成，中间格栅的上表面和下表面，顶部格栅的下表面和底部格栅的上表面使用碳钢约翰逊网，网丝之间的最大间隙为0.2mm，现场必须采取一切预防措施防止格栅约翰逊网表面的损坏和确保所有碎屑远离格栅。若约翰逊网因损坏导致间隙过大，吸附剂会顺过大的间隙离开吸附室随流程进入床层管线，最后被冲入旋转阀，导致转子板损坏；现场的灰尘或沙粒附着在格栅上的约翰逊网表面，会堵塞约翰逊网网丝之间的间隙，因堵塞可能提高格栅/床层间的氢气压降，限制吸附分离单元的生产能力。吸附塔施工现场划分出隔离区域进行封闭式管理，从事吸附塔施工的作业人员经严格的相关操作技能培训及技术交底后发放作业证，无证人员严禁进入吸附塔施工区域。格栅检

查工作间、吸附塔框架的顶部平台安排专人随时进行清扫，清除所有可能附着在格栅及进入吸附塔内部的沙粒及其它杂物。被隔离的区域内定期进行清扫，开箱后的包装箱及装填后的吸附剂空桶及时运出施工现场，确保施工现场道路畅通、环境清洁。

吸附塔内部金属构件的安装及非金属物的装填，均处于长时间密闭空间作业，吸附塔内部的施工环境需要有足够的通风及照明。通风设置4~5台鼓风机，采用2进2出或2进3出的配置；内部照明使用10盏12V防爆照明灯具，进出的梯子上布设4盏，用于内部作业照明的灯具6盏，电源线接引在行灯变压器上。2．5劳动保护及个人防护

内部构件的安装和吸附剂的装填过程中，施工人员需频繁利用吸附塔顶部的装料孔沿直梯进出吸附塔，从安全角度出发，在吸附塔顶部设防坠器，用以保证施工人员进出吸附塔的安全。吸附剂具有极强的吸湿效用，可以吸收人体表皮的水分，吸附剂装填过程中，既要保证施工人员的身体健康，又要防止施工人员随身携带的物品掉落在吸附塔内，施工人员要配备连体工作服、长筒橡胶手套、口罩、防尘帽、全面部防护面罩、软底鞋、防尘过滤器、封闭式防护眼镜等个人防护用品。

2．6技术交底

对所有参与吸附塔施工的管理人员及作业人员进行关于作业内容的交底及相关培训，组织针对应急措施的相关演练。

3、施工程序及施工方法

3．1施工程程序