El horno de craqueo es el equipo principal de la unidad petroquímica de producción de etileno. Durante el proceso de construcción del horno de craqueo, se deben seguir estrictamente diversas normas técnicas y requisitos de calidad. Resumen: Tomando como ejemplo la construcción del horno de craqueo en el proyecto de transformación de etileno de 700.000 toneladas/año de Shanghai Petrochemical Company, se explica la tecnología de construcción de la tubería del cuerpo del horno de craqueo para proporcionar una referencia para proyectos similares.
1. Descripción general del proyecto y análisis de las características y dificultades de la construcción
El proyecto de transformación de etileno de 700.000 toneladas/año de Shanghai Petrochemical Company tiene cuatro hornos de craqueo. La parte inferior del horno de craqueo es una cámara de radiación y la parte superior es una cámara de convección. La tubería principal consta de cuatro partes: el tubo del horno de sección radiante, el tubo de expansión, el tubo del horno de sección de convección y las secciones de tubo ascendente y descendente. El tubo del horno de sección radiante está ubicado en el centro de la cámara de radiación. El tubo del horno está instalado en el soporte de equilibrio superior. La parte de salida del tubo del horno está conectada a la caldera de calor residual y está conectada horizontalmente al distribuidor del cabezal.
Las principales características y dificultades en la construcción de tuberías de hornos de craqueo son: existen muchos tipos de materiales de tuberías, los requisitos para la limpieza y protección de las tuberías son altos y se deben tomar medidas para evitar deformaciones y daños; al levantar tuberías largas del horno, las ranuras de las tuberías son muy estrictas, la precisión del procesamiento y el ensamblaje y los requisitos de ajuste del soporte de suspensión del resorte son complejos y de alto contenido técnico, y es bastante difícil pasar la aplicación de la película; por primera vez. Los tubos soldados incluyen diversas aleaciones a base de FeNi, acero inoxidable, acero CrMo, carbono resistente a altas temperaturas, etc. Y existen muchos tipos de tubos soldados con diferentes propiedades de soldadura. Los requisitos técnicos para las pruebas de presión y gas de las tuberías son altos y es difícil tener éxito en una prueba de presión. El espacio de trabajo alrededor de la construcción del oleoducto es duro, alto y pequeño, lo que dificulta mucho la operación.
2. Preparativos técnicos de construcción
Se deben realizar preparativos técnicos completos antes de la construcción de los tubos del horno de craqueo, que incluyen: leer atentamente los planos de construcción, las especificaciones técnicas y otros documentos técnicos, y comunicar con la unidad de diseño comunicar y comprender diversos requisitos técnicos y elementos técnicos esenciales, coordinar con profesionales, como estructuras y equipos de acero, preparar planos de construcción detallados, dibujar diagramas unifilares de tuberías y numerar juntas a tope, realizar la aceptación de tuberías, accesorios de tuberías y soldadura; materiales y otros materiales, para garantizar la calidad del material; las tuberías que requieren evaluación del proceso de soldadura deben evaluarse y probarse lo antes posible; los trabajadores técnicos deben recibir capacitación operativa lo antes posible y estar certificados para trabajar; después de aprobar la calificación, reservar una cierta cantidad de personal de emergencia para inspeccionar el equipo técnico requerido y asegurarse de que esté en buenas condiciones;
3. Tecnología de la construcción
1. Proceso de construcción
Preparación de la construcción → Vuelva a medir el tamaño del tubo del horno → Pula el bisel de la boca de la tubería → Coloración del bisel inspección → Tubería Ajuste en su lugar → Llene con argón antes de soldar → Ensamble la boquilla → Suelde la tubería → Afloje y apriete la brida → Coloque el cabezal → Conecte la tubería y vuelva a medir el tamaño de la tubería extendida → Coloque el soporte de resorte → Rectifique y bisele la boquilla y verifique la coloración → Montaje y soldadura de la boquilla → pruebas no destructivas de juntas → inspección de integridad de tuberías → pruebas de presión y gas.
2. Instalación del tubo del horno de sección radiante
El tubo del horno de sección radiante está compuesto por 12 tubos. Las salidas de cada dos tubos del horno están conectadas al cabezal inferior correspondiente de la caldera de calor residual para formar un grupo de tubos del horno de sección radiante. La soldadura del grupo de tubos del horno de sección radiante debe realizarse después de instalar y ajustar el tamaño de la caldera de calor residual y los tubos del horno de sección radiante. Antes de soldar e instalar el conjunto del tubo del horno de sección radiante, el reductor en la brida suelta del cabezal inferior de la caldera de calor residual se debe soldar al conjunto en T en forma de Y. Al ensamblar juntas a tope, las ranuras deben pulirse y las ranuras deben tener forma de "V". Al ensamblar la soldadura, se debe pulir el aceite, el óxido y otra suciedad de las paredes internas y externas de la soldadura para exponer el brillo metálico. Al ensamblar la brida del tubo suelto y la T en forma de Y, primero se debe invertir la sección de la brida del tubo suelto en el canal de acero recto, y luego la T en forma de Y se puede ensamblar boca abajo en la boca de la brida para mejorar la precisión de la instalación del Camiseta en forma de Y. Después del ensamblaje, primero se deben conectar las juntas de soldadura por solape y luego se deben sellar la brida del manguito suelta y los dos puertos de la T en forma de Y. Las soldaduras deben sellarse con papel de aluminio platino y se debe utilizar gas argón para proteger los componentes durante la soldadura para garantizar la calidad de la soldadura en cada pasada. Antes de conectar la T prefabricada en forma de Y a la salida del tubo del horno radiante, el tubo del horno radiante debe volver a probarse de acuerdo con las dimensiones del plano de construcción, y la elevación, el tamaño del espaciado y la verticalidad del tubo del horno deben ajustarse para las dimensiones del dibujo y los requisitos de especificación. Al ensamblar la abertura inferior de la T en forma de Y y la salida del tubo del horno de sección radiante, primero se debe fijar la brida suelta prefabricada y se debe rellenar una tabla de asbesto dentro de la brida para garantizar el aislamiento de la caldera de calor residual superior durante soldadura y relleno de argón, y luego retire el tablero de asbesto después de soldar. Al ensamblar la abertura inferior de la T en forma de Y y la salida del tubo del horno de sección radiante, se debe preparar la parte media del tubo del horno de sección radiante y se deben unir más de dos piezas de papel soluble al tubo en ambos. lados de cada soldadura para garantizar la calidad del relleno de argón durante la soldadura.
3. Instalación del tubo de cruce
El tubo de cruce es el tubo entre la entrada del tubo del horno de la sección radiante y el tubo de salida de la sección de convección. Cada horno de craqueo tiene 6 juegos de tubos transversales. Los tubos transversales deben instalarse después de que el tubo del horno de la sección radiante y el tubo del horno de la sección de convección estén en su lugar y ajustados en tamaño. Deben instalarse desde el tubo de entrada de la sección radiante hasta la salida de la sección de convección. tubo. Ajuste la sección del tubo de entrada del tubo del horno de sección radiante al mismo eje según el tamaño del dibujo y luego continúe con el siguiente paso de montaje e instalación. Luego, los tubos principales de entrada de cada dos tubos del horno de sección radiante se instalan mediante un ensamblaje de cuatro vías y se fusionan en un conjunto de tubos transversales. Las interfaces externas instaladas en el 6 colector de cuatro vías deben estar en el mismo eje y elevación. Verifique cada sección de tubería de acuerdo con las dimensiones del plano y realice el corte, montaje y soldadura de acuerdo con las dimensiones reales medidas nuevamente en el sitio. La parte de la instalación de tubería temporal que está en contacto con la tubería debe envolverse con un tablero de asbesto en la pared exterior de la tubería. Después de instalar los componentes de la tubería, instale el soporte de equilibrio del colector y el soporte de contrapeso en la tubería en su lugar de acuerdo con los requisitos de tamaño del dibujo. Una vez instalado todo el conjunto de tubos de tramo, se deben decapar y pasivar todas las soldaduras.
4. Instalación del tubo del horno de la sección de convección
La instalación del tubo del horno de la sección de convección se debe realizar después de completar el ajuste de cada tubo del horno de módulo en la sección de convección para garantizar la Precisión de instalación del tubo del horno de sección de convección. El tubo del horno de sección de convección tiene dos partes: su propia sección de contacto y la sección de acoplamiento del proceso. Las soldaduras a tope in situ de los tubos del horno de sección de convección se distribuyen uniformemente en los extremos sur y norte de cada horno de craqueo. Al ensamblar e instalar secciones de tubería de contacto en el sitio, se requiere volver a realizar pruebas en el sitio de acuerdo con las dimensiones del dibujo. Con base en las secciones de tubería semiacabadas proporcionadas por la Parte A, verifique los números de programa de las secciones de tubería en los extremos sur y norte del horno y realice el ensamblaje e instalación en el sitio de las secciones de tubería. Al ensamblar las tuberías de entrada y salida de vapor de alta presión y de proceso, el material de los cabezales de entrada y salida es P91 y el material de las tuberías de proceso es P22. Debido a la gran diferencia entre los dos materiales, se suelda una capa de transición de 5 mm hecha de P5 en la boquilla del cabezal P91. Al soldar la capa de soldadura por solape, es necesario asegurarse de que la altura de la soldadura por solape sea superior a 8 mm y luego realizar el trabajo de ranura de la capa de soldadura por solape después de soldar. La ranura de la capa de soldadura traslapada debe realizarse con una máquina ranuradora mecánica. La forma de la ranura tiene forma de V. Las paredes interior y exterior de la capa de soldadura traslapada deben rasparse hasta obtener el mismo espesor que la pared de la tubería. La pared interior de la cavidad del tubo en ambos lados de cada conjunto de soldaduras a tope se debe limpiar con un paño para garantizar que la pasta de papel soluble sea firme y se garantice la calidad del relleno de argón.
5. Instalar el tubo ascendente y el bajante
La instalación del tubo ascendente y el bajante solo se puede realizar después de que el tambor de vapor y la caldera de calor residual estén instalados y ajustados, y debe realizarse desde la tambor de vapor a la caldera de calor residual. Cada horno de craqueo tiene 6 juegos de tubos ascendentes y descendentes. Antes de la instalación, se debe verificar la calidad de la apariencia, el tamaño y el ángulo de las secciones de tubería de procesamiento de la tubería ascendente y descendente, y se debe verificar el número de la sección de la tubería. La longitud reservada de la sección de tubería procesada es de aproximadamente 100 mm. Antes de la instalación, es necesario medirla con precisión, cortarla y biselarla correctamente, y la tubería debe purgarse para quedar limpia. Al montar la boquilla, es necesario utilizar un soporte especial para montar los componentes, de modo que la pieza de montaje esté siempre libre de tensiones durante la soldadura. Cuando cada sección de tubería se ensambla en pares, es necesario volver a medir las dimensiones longitudinales y transversales con cables de tracción para garantizar que el tubo ascendente y los bajantes siempre cumplan con los requisitos de tamaño del dibujo.
6. Principios que se deben seguir durante la instalación de tuberías
Los materiales de soldadura deben ser estrictamente inspeccionados y aceptados. Las ranuras de las tuberías deben inspeccionarse con 100% PT y las soldaduras deben inspeccionarse con 100% PT y RT. Al ensamblar soldaduras, nunca se permiten métodos de ensamblaje convencionales, pero se deben usar ensambladores especiales para ensamblar los accesorios y se deben ajustar las tuberías. En primer lugar, nunca se permite el montaje forzado para evitar tensiones de soldadura o grietas en la soldadura. Al soldar, los soldadores deben tener certificados y cumplir estrictamente con los procedimientos operativos del proceso de soldadura. Todos los instrumentos de medición deben ser herramientas de medición calificadas dentro del período de validez. Al realizar pruebas de gas y presión en tuberías, se deben seguir estrictamente los procedimientos de prueba de presión, los requisitos de prueba de presión y las medidas técnicas de seguridad especificadas en el plan de prueba de presión para garantizar que nada salga mal.
La práctica ha demostrado que el plan de construcción de la tubería del cuerpo del horno de craqueo en el proyecto de transformación de etileno de 700.000 toneladas al año de Shanghai Petrochemical Company es razonable, científico y factible. La tasa de calificación de la lámina de soldadura fue del 99% y la prueba de gas y presión del sistema fueron exitosas en el primer intento. Desde que el dispositivo se puso en funcionamiento en 2002, se han conectado in situ de forma segura e intacta unos 910 hornos de craqueo.
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