二氧化碳吸收塔上段中部筒体现场更换方案

2016-08-26谢仁庆

氮肥与合成气 2016年7期

关键词：智胜施焊吸收塔

谢仁庆

(智胜化工股份有限公司福建永安366013)

二氧化碳吸收塔上段中部筒体现场更换方案

谢仁庆

(智胜化工股份有限公司福建永安366013)

智胜化工股份有限公司(以下简称智胜公司)220 kt/a合成氨生产装置采用本地无烟煤为原料，半水煤气经脱硫、变换、脱碳、精炼和合成等工序生产合成氨。二氧化碳吸收塔是MDEA法脱碳装置中的一个重要设备，由于工艺介质、工作压力及温度等因素的作用，该塔上段中部筒体局部发生了严重腐蚀。该吸收塔属于塔器类大型设备，总高46 650 mm，存在着腐蚀隐患，严重威胁到生产的安全运行和操作控制。腐蚀发生后，一方面分析了装置腐蚀的原因，并相应采取减缓腐蚀等补救措施；另一方面，报请福建省特种设备检验研究院重新复核该设备强度并监督运行，利用生产系统大检修的停车机会，对吸收塔进行修理或更换处理。2010年9月，智胜公司结合现场实际情况，优化方案，统筹施工，创新性地采取“对半”切割、倒置组装的工艺，高效、圆满完成了吸收塔上段中部筒体的现场更换工作。

1　二氧化碳吸收塔主要技术参数

二氧化碳吸收塔主要技术参数见表1。

2　腐蚀情况及原因分析

2010年5月小修检验时，发现二氧化碳吸收塔上段中部筒体的内壁呈块状腐蚀，面积较大、分布广，但主要集中在长度约2 570 mm的中部筒体上。根据腐蚀面检查，认为二氧化碳吸收塔中部筒体内壁属于冲刷腐蚀，即金属表层的钝化膜被冲刷后，碱性溶液(如碳酸根离子等)引起金属材料的侵蚀性腐蚀。发生冲刷腐蚀的原因必然是工艺气体、液体介质的流速过快，或者是其流速、压力发生较大的变化所致。

表1　二氧化碳吸收塔主要技术参数

3　二氧化碳吸收塔筒体现场更换方案

3.1修理作业的难点分析和方案优化

针对该吸收塔出现的腐蚀状况，智胜公司成立了修理项目组，针对腐蚀损坏可能造成的影响和修理施工难点制定出相应的措施。修理施工主要难点有以下几个方面。

(1)该吸收塔属于塔器类大型设备，腐蚀损坏的特征是腐蚀部位相对比较集中。经进一步测厚检查确认，除筒体外其余内壁未发现异常腐蚀，而且该设备造价高，制造、安装周期长，因此，适宜局部修理而不宜整台设备更换。

(2)采取局部修理方案。由于待更换的筒体位于吸收塔上段，距塔底座高度约33 m，与塔顶部高差约13 m，因此，常规方法是将上段主体(腐蚀的筒体至塔顶的全部)切割并吊装至地面，待更换腐蚀的筒体后，再回位吊装并施焊；但是，由于该设备外形尺寸大，上段筒体位置较高、质量也大，吊装更换时需用300 t以上的大吊车施工，吊装难度很大，修理费用昂贵，常规的局部修理方案亦不可选。

(3)因为待更换的筒体长度为2 570 mm左右，而钢板的宽度一般不大于2 000 mm。经商定，拟采取局部修理的优化方案，即以2个筒体对接而成(1 800 mm+770 mm)，实施“对半”切割、倒置组装的工艺，并仅吊装指定损坏筒体的方式进行更换。

(4)生产系统大检修项目多、任务重、时间紧，必须统筹安排、合理施工，严格检验和验收，确保安全、优质地完成该项目。

3.2修理方案的制定和实施

根据现场实际情况，本着安全、节约的原则，采用仅吊装更换指定损坏筒体的修理技术方案，并制定出项目的施工进度表，统筹安排施工，确保优质、安全完成筒体更换工作。

(1)制定创新性的组装工艺：在吸收塔上段，指定更换的筒体外侧预先焊固1个临时性的双杆对称式支撑梁机构用于支撑和定位，再分两半更换筒体的方式施工。作业时，根据已预制的2件半筒体的纵向剖切线的方位，在原吸收塔筒体的指定高度位置，将相同方位的一半剖切并吊下，新预制的指定半筒体吊上后，其上、下两端与原设备分别组对并施焊；另一件半筒体的作业步骤同前，但该件新的半筒体必须先倒置再组对，以避免出现十字焊接头，最后施焊2个新的半筒体的纵向接头(图1)。施工中，使用1台70 t 的运行式起重机吊装，即完成了筒体更换作业。