乙烯裂解炉炉管伸缩囊安装工艺及质量控制

朱扶林

中国化学工程第三建设有限公司 安徽合肥 230601

阿曼某乙烯项目位于阿曼苏哈尔化工园区，由美国芝加哥钢铁桥梁工程公司（CB&I） 和中鼎工程公司（CTCI）联合总包（CCJV），中国化学工程第三建设有限公司（以下简称三化建）分包项目。三化建主要负责全套乙烯裂解炉，冷、热区全套装置的钢结构、设备、管道安装，以及预试车、防腐保温、电器仪表等工作。

乙烯裂解炉炉管伸缩囊的安装有别于传统的防腐保温，属于比较新颖的工作，也是本项目一个亮点。伸缩囊位于裂解炉辐射段炉管的外露部分，底部至炉内的过渡沟槽内，施工内容包括冷、热端耐高温布兜的安装与缝合，陶瓷纤维散棉填装，防雨布、遮雨檐的安装及炉内防振绳的缠绕。炉管伸缩囊的安装工序复杂，难度较大。

1 工程材料及工具介绍

在材料使用上，因裂解炉装置的特殊工艺要求，伸缩囊安装用的所有材料均由厂家提供。厂家从荷兰Insulcon公司直接采购，需持领料单，从总包领取。施工中所需材料及机具如表1 所示。

表1 伸缩囊安装用材料及机具

2 施工程序及施工方法

领料之前开箱查验材料种类及数量，检查材料状况是否完好。材料领取至现场后要合理存放，防尘防雨。

2.1 热端耐高温布的安装与缝合

耐高温布由两层叠在一起，上层绿色，为冷端；下层粉红色，为热端，直接接触炉内。耐高温布一侧的冷热端连接在一起，另一侧是分开的，而且热端远比冷端长。在冷、热端连接处用锐物钻眼，再将锐物插入同样有孔眼的炉壁上，初步固定；再在其他炉壁孔眼处刺穿冷、热端布兜连接处，装上螺栓螺母和扁铁，达到紧固连接端的目的。双排炉管的沟槽需要安装三块（每排炉管与炉壁之间各一块，两排炉管之间一块）耐高温布，下层热端布之间要用相同材质的线缝合。冷热端分开一侧热端布需要用抱卡固定在一排炉管上，这样热端布就在沟槽内形成了一个“U”型布兜。双排炉管之间的间隙要安装成品的“U”型热端布兜，上面还有冷端盖布，“U”型布兜两端也是通过抱卡固定在两排炉管上。需要注意的是，抱卡是同时穿过两侧和中间的热端布，同时将其固定在炉管上，这是个很巧妙的设计。

2.2 散棉填装及冷端高温布的缝合

热端形成“U”型布兜后，填塞陶瓷纤维散棉。炉壁与炉管之间分别填塞3 包棉，双排炉管之间填塞2 包棉，总计8 包棉，每包20kg。填棉要均匀、压实，确保每个角落填塞到位。要到炉内观察，检查是否会透光。若有透光，则需要在透光位置调整散棉填塞，直至无法透光为止，说明间隙已经填塞封闭完好，可避免将来因炉内高热透过间隙溢出而造成生产问题甚至事故，这一点尤为重要。散棉填塞完毕后，将冷端布盖上，同样的，还是用抱卡固定在双排炉管上，最后缝合。这样，主体上的伸缩囊安装基本就完成了。散棉填装填装后形成的炉内伸缩囊见图1。

图1 散棉填装填装后形成的炉内伸缩囊

2.3 防雨布的安装、缝合及遮雨檐的安装

伸缩囊严禁进水，所以必须在其上方安装防雨布。防雨布的材料与耐高温布出自同一厂家，不但防雨且耐高温。防雨布的安装与耐高温布的安装类似，一端通过扁铁压在有孔眼的槽钢上，再用锐物通过孔眼刺穿防雨布，装上螺栓螺母；另一侧防雨布通过相同的方法用扁铁压在炉管的保温外护上，绕炉管外护一圈，打上螺丝。安装后的防雨布呈一个斜坡状，可以起到防雨、排水作用。绕一圈后的防雨布搭接处需要缝合，各组炉管之间或者进油管和出油管之间的间隙也要缝合，这样防雨布就可以形成一个整体。防雨布安装完后，需要再在其上方安装遮雨檐，遮雨檐固定在炉管保温的外护上，加强防雨能力。

需要特别指出，由于进油管和出油管两者保温后的间隙只有约100mm，人手无法伸进去将防雨布固定在保温外护上，也无法完成间隙里的防雨布缝合，所以不可能先完成炉管外护安装后再装防雨布。应先将防雨布固定在间隙处的外护上，再安装炉管外护。防雨布分别绕保温后的进油管和出油管一圈，防雨布上端由外护、扁铁、螺丝临时固定；下端由槽钢、扁铁、螺栓固定，连接缝缝合，这样进油管和出油管的防雨布下端就完成定位了。然后必须再将进油管和出油管之间缝隙的外护拆开，才可以缝合进油管和出油管的防雨布，否则无法缝合，这样进油管和出油管防雨布就形成一个整体，最后再回装外护。注意，防雨布必须完成定位后才可以缝合进油管和出油管之间的缝隙，否则将来运行时，进油管出油管可能会由于相对位移而撕裂防雨布。这是一个难点，也是最耗时耗力的一项工作。具体见图2 和图3。

图2 防雨布的安装、缝合与遮雨檐的安装

图3 进油管和出油管间隙的防雨布的安装和缝合

2.4 炉内缠绳

炉内缠绳相对简单，要在离地面约11.0m 高的位置缠绳子。炉内缠绳要把握好每一截绳子的长度，若绳子太短，无法完成一组炉管的缠绕；若绳子太长，则造成浪费，后面的缠绳也不够。绳子与炉管接触部位要套上绳套，防止绳子与油管直接接触、摩擦，造成绳子破损断裂，从而延长使用寿命。

3 质量控制

（1）伸缩囊的所有材料都由厂家直接提供，余量很少，价格昂贵（6 台裂解炉伸缩囊材料价值200 万美元）。故在施工时一定要小心谨慎，不可浪费材料，更不能因使用或存储不当造成损坏。否则，不仅要自己购买材料，效益流失，还会因材料采购周期导致工期延后。

（2）工序较多，难度较大，对施工人员的专业素质要求很高。施工前期总包专门邀请伸缩囊厂家技术人员到现场指导培训，培训了两组施工人员，一共12 人，历时半个月，完成一台炉子后厂家技术人员才离场。后续剩余五台炉子的伸缩囊安装固定这12 人施工。

（3）耐高温布缝合的线也必须耐高温，尤其是热端耐高温缝合线具有向异性，直线很结实，强度高，但是一旦对折或者打结，就很容易断裂。所以在缝合的时候要格外小心，若因发生对折或者打结导致线断裂，那么接缝的缝合就要重头再来，之前的努力也将功亏一篑。

（4）散棉填装只有一个要求，即依照厂家指导，均匀填装。要求沟槽完全填充，没有缝隙。

（5）防雨布的安装缝合难度很大，必须要和炉管进油管、出油管的外护安装配合进行。先完成外护安装，再进行防雨布安装缝合是行不通的。要先通过炉壁槽钢和炉管保温外护初步定位防雨布，再拆除出油管和进油管外护完成间隙处的防雨布缝合，最后恢复外护。

（6）炉内缠绳的目的是将每组炉管拴在一起，生产时可以降低炉内高温火焰向炉管喷射时产生的振动幅度。所以要尽可能提高绳子的使用寿命，绳套、绳子与缝合线材质一样，极易损坏，安装时必须格外小心。

4 结语

乙烯裂解炉炉管伸缩囊的安装是比较新颖的工作，尤其是在没有相关施工经验的情况下，难度较大。安装工作由厂家技术人员培训的保温工完成。安装的工序，防雨布的安装缝合，与进油管、出油管外护的安装配合等工序工艺及施工方法方面还是可以再优化改进的，有待在后续相同项目工作中认真研究，逐步改善。