裂解炉施工方法

裂解炉施工方法

摘要：裂解炉施工在化工装置中属于典型的且施工难度比较高的化工设备，本文以典型的施工项目为例，从裂解炉施工难点、施工关键点进行分析，并详细论述了钢结构安装、设备及附件安装、炉管安装

对流段模块安装、裂解炉辐射段衬里等重点部位安装的施工方法，具有很好的指导意义。

在我参加工作的这些年中，接触最多的就是裂解炉施工。在吉林石化公司聚乙烯厂60万吨/年乙烯改扩建工程施工中有2台裂解炉，在有机合成厂新建10#裂解炉项目施工中新建1台裂解炉，在聚乙烯厂参加过F1101-1102两台裂解炉的改造工作，最近参加的是聚乙烯厂70万吨/年乙烯装置改扩建工程—增加备用裂解炉项目，其中增加1台备用裂解炉，系引进德国LINDE公司的工艺技术，该裂解炉的生产能力按乙烯计为12万吨/年，混合石脑油为原料，在管式裂解炉中进行裂解，经过压缩、深冷分离生产乙烯及丙烯产品。

裂解炉在化工装置中属于典型的且施工难度比较高的化工设备，因此，现以我参加的聚乙烯厂70万吨/年乙烯装置增加备用裂解炉项目为例，说明裂解炉施工的程序，希望在今后有关裂解炉的施工中能够对大家有所帮助。

1、工程建设概况

1.1建设规模：该新增备用裂解炉生产能力为12万吨/年，包括裂解炉及其附属

设备，其余公用、附助设施依托现有装置。

1.2工程项目内容

裂解炉基础、炉体结构、附属设备、炉体附属工艺管线、附属仪表及附属电气。

2、施工阶段划分和施工部署

2.1施工任务和施工阶段的总体描述

我公司在本次裂解炉施工、超限设备安装以及工艺管线的焊接等工作中，根据吉林石化公司的要求，本工程施工分以下几个阶段：

第一阶段：为土建施工阶段，完成裂解炉基础施工。

第二阶段：为安装施工阶段，完成辐射段炉体钢结构的安装，对流段模块安装完，辐射段衬里完，工艺配管大部分安装完，电气、仪表槽板安装，电缆敷设，

设备安装及配线。

第三阶段：急冷锅炉到货后，进入安装施工的高峰期。完成对流段上部钢结构及附属设备的安装，工艺管线吹扫试压完，高压蒸汽和锅炉给水系统化学清洗完，引风机单试完，电仪联校完，具备交工艺烘炉条件。

2.2施工部署

2.2.1施工难点分析

总结我公司同种裂解炉施工经验，施工难点主要集中在：

①炉体钢结构和炉墙板、炉底板焊接变形的控制；

②上升管、下降管、横跨管、文丘里管等高温高压管线焊接质量、焊接合格率的控制；

③辐射段上部钢结构施工与工艺、电气、仪表施工的交叉及施工场地的协调；

④辐射段衬里尺寸控制；

从施工的角度讲，裂解炉施工分为：基础、辐射段钢结构、对流段模块辐射段上部钢结构、设备安装、辐射段衬里、工艺配管、电气仪表施工等部分。根据其施工阶段，裂解炉区

2.2.2施工的关键点分析

①炉体钢结构施工中，要严格控制立柱间距及立柱垂直度，否则会对辐射段衬里和对流段模块的安装带来很大困难。

②裂解炉辐射段衬里过程中最重要的是全过程、全方位的防雨措施实施和看护，以免施工完衬里受潮、受雨而影响其使用寿命。

③裂解炉施工的瓶颈是对流段模块和急冷换热器LQE的安装。因此为保证工期，这两部分的安装是关键点。

④锅炉给水系统化学清洗与其它系统的隔离，严防清洗液对其它管线的腐蚀。

⑤炉前管廊与裂解炉工艺配管的协调一致，尤其是裂解气管线、高压蒸汽及锅炉给水系统各管线。

⑥本工程施工部位与装置邻近，在装置运行状态下施工，施工全过程有危险度，防火、防爆问题突出，安全施工难度非常大。我们要采取相应的防护措施，

确保装置的安全运行。

⑦本工程工艺管道焊接难度大。工艺材质包括碳钢、不锈钢、合金钢等，焊接质量要求高，同时，无损检测标准严格。

3、施工方法的选择

根据本工程的内容，裂解炉炉体钢结构采用单根立柱和成片安装相结合的方法，对流段采用模块化安装，工艺管线实行工厂化预制。

（一）、钢结构工程施工

辐射段炉本体钢结构安装，分为辐射段和对流段两大部分。结合以往施工经验，本裂解炉钢结构采用单根立柱法。

单根立柱法的优点是施工简单，易于控制立柱的垂直度，保证安装质量。随着炉体钢结构施工的不断进行，逐步安装两辐射段之间的结构梁，使结构形成整体，最后校对钢结构尺寸具备安装对流段的条件。

根据以往施工经验，在裂解炉钢结构施工中需严格控制以下几点：

1. 裂解炉为“门式炉”，两个辐射段共用一个对流段。因此，辐射段结构施工时，必须注意严格控制两个辐射段间的结构及平台的找平。

2. 对流段及其两侧框架钢结构安装前，检查辐射段顶部与对流段连接平面的标高，采取在辐射段立柱顶板处加焊垫板等方法，使对流段结构支撑面处于同一标高，并保持其中心线与炉中心线一致。

（二）、设备及附件施工

1.辐射段炉管采取从西侧预留口侧面吊入法。

2.模块均选用550t吊车吊装，自下至上依次进行。

3.废热锅炉、汽包、引风机、消音器与钢结构工程施工同步进行。

4.烧嘴安装与衬里施工同步进行。

（三）炉管的安装

（1）炉管采取从侧面吊入法

辐射室钢结构全部完成之后，每个辐射室西侧预留约1100mm，用吊车将炉管送至预留口处，用倒链将炉管掇入炉膛内。炉管组自东至西依次排列。

吊点处采取严格措施，保证不损伤管壁。同时采取临时加固措施，防止炉管发生变形。

（2）辐射段炉管的安装调整

A、炉管中心位置标高应符合设计规定。

B、控制好炉管下部与炉底的距离应符合设计规定。

C、炉管找正自中间向两边进行，以炉中心线为基准。

（四）对流段模块安装

对流段管整体进行吊装。对流段模块最重约为104吨，结合现场的环境条件，采用550吨吊车进行吊装作业。

吊装过程中要进行试吊，试吊过程中要严格观察对流段模块的变形情况。并保证吊装拍子的刚度。严禁由于吊装过程中对流段模块所受弯矩过大，使对流段内部衬里产生裂纹，甚至脱落的情况发生。模块的吊装示意图如下图：

（五）裂解炉辐射段衬里施工

从该裂解炉的结构上可以清楚的看出，该炉属于单排管，双面辐射形式。由以下炉膛设计温度可知，裂解炉炉堂的温度很高。因此裂解炉衬里质量的好坏将直接影响到裂解炉的使用性能和寿命。为更好地达到裂解炉的优质、高效、稳定和长寿命周期运行的意图，在炉衬里的施工前要严格复查辐射段炉膛的几何尺寸以及裂解炉辐射段炉膛的垂直度符合规范要求。为获得裂解炉衬里的高质量施工提供良好的基础条件。同时在裂解炉衬里施工前，做好衬里材料的复验工作。施工过程中要严格衬里的施工程序及施工质量检查力度，避免由于不合格材料的使用或由于不当的施工程序对裂解炉的生产投用留下质量隐患。

（六）、裂解炉施工程序

参考文献：

[1]吉林石化分公司70万吨/年乙烯装置增加备用裂解炉项目施工组织设计。