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：N2．3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3．2施工方法3．2．1中心管现场组焊吸附塔为分段到货设备，由设备制造方在现场将其组焊成整体，因带环形分配室的中心管无法从设备顶部的装料孔进入设备，中心管的安装将与设备现场组焊进行交叉作业。

吸附塔现场封顶前，将中心管裙座底环及裙座吊装进设备内部并在设备下封头处安装就位，同时将中心管临时安装并固定在中心管裙座上，待吸附塔现场组焊、热处理、水压试验结束后，进行中心管的找正、现场焊缝的焊接及床层管的安装工作。

吸附塔及中心管的结构简图见下图：中心管安装时严格控制中心管与塔体的同心度，最大限度地使中心管外壁到塔体内壁的间距相等，过大的偏差将导致每个床层的24块伞型格栅无法顺利安装。

中心管的找正及组焊步骤如下：（1）吸附塔内部搭设中心管调整用的“满堂红”脚手架。

（2）利用2台15t倒链将临时固定在裙座上的中心管提起。

（3）调整好中心管裙座上端口的椭圆度，将裙座在吸附塔下封头中心位置进行定位，利用玻璃管水平仪找平裙座的上端口，多点测量上端口外壁至吸附塔内壁的尺寸并记录，根据测量得到的尺寸调整裙座，保证各相对数据的差值不大于3mm，裙座找正工作结束后点焊在裙座底环上。

（4）利用倒链将中心管回落到裙座上，多点测量中心管顶部第一层格栅支撑圈处的外壁至吸附塔内壁间的尺寸并记录，格局测量得到的尺寸调整中心管与吸附塔的同心度，确保同心度偏差不大于3mm，调整结束后用4根φ89×4的钢管做顶杠将中心管固定。

固定时顶杠与中心管的连接为断续焊连接，顶杠与吸附塔不得焊接或点焊仅为接触。

（5）用玻璃管水平仪逐层测量吸附塔内壁与中心管外壁上的格栅支撑圈的水平度并记录，根据测量得到的数据调整中心管与中心管裙座的承插深度，保证吸附塔内壁上的格珊支撑圈与中心管外壁上的格珊支撑圈上表面水平度控制在+3mm以内。

（6）用分段退步焊的焊接方法进行现场焊缝的焊接。

（7）将焊缝打磨光滑，不得有棱角和毛刺。

3．2．2吸附塔内部除锈（1）环形分配室内部化学清洗将12个环形分配室上的144根环形分配管接口用盲板封堵，12个床层管接口用钢板焊接进行封闭。

各分配室间用化学清洗软管从封堵盲板上设置的管嘴进行连接，化学清洗液入口设在最上层环形分配室的分配管盲板管嘴上，出口设在最下层分配管盲板管嘴上。

清洗泵和清洗液容器放在吸附塔外部，用化学清洗软管将清洗泵、清洗液容器、清洗液入口及出口连接成回路，然后进行对环形分配室内表面进行化学清洗，利用化学清洗液的不断循环、过滤原理将环形分配室内部的杂质、油污等进行氧化和分解，随化学清洗液的不断循环带出环形分配室。

清洗工作结束后，环形分配室用净化风吹干，为防止分配室内部再次锈蚀，吹干后将各管嘴密封，内部充入惰性气体---氩气进行防护。

（2）吸附塔内壁、中心管外壁及环形分配室外表面喷砂除锈除锈前将吸附塔上的各类管口用布团封堵，防止沙子进入接管难以清理。

吸附剂装填对吸附塔内部的要求为无锈迹、油污且表面光滑无毛刺，喷砂除锈时选用河沙，将较大的颗粒筛出，防止喷砂后各表面上出现麻坑。

喷砂除锈结束后，将吸附塔内部的沙子清除出塔，用工业吸尘器将沙粒清除干净，拆除封堵各类管口的布团，用净化风仔细吹扫各管口及内部的各个表面，将粉尘彻底清除。

拆除内部脚手架，除留出装料孔及通风孔外，吸附塔上的所有接管均用盲板封闭。

3．2．3内构件检查、格栅安装及环形分配管现场组焊（1）内件检查格栅开箱后，用叉车将格栅逐块运送至内构件检查工作间，检查格栅肋板及约翰逊网表面是否存在锈迹，用0.2mm的塞尺逐块检查格栅上约翰逊网网丝间的间距，经检查合格的格栅用与格栅同样尺寸的伞型胶合板遮盖约翰逊网进行防护。