龟甲网双层衬里新旧连接处结构改进

　　1工程背景

 

　　重油催化装置的反应沉降再生系统是兰州石化炼油厂催化装置中的关键设备之一，它的主要功能是烧掉附着在催化剂上的焦炭而恢复催化剂的催化活性，并且提供热量使原料油充分裂化。反应沉降再生系统的稳定运行是保证催化剂正常再生的关键因素，而反应沉降再生系统的衬里是这个装置的关键之一，衬里的损坏是影响到重油催化装置长周期正常运行的主要因素之一，衬里在近些年被大大重视。

 

　　由于重油催化装置操作条件苛刻，催化剂运输以流化床为主，流速高，操作温度高，往往能达650~750。并且催化剂本身粒度细且强度高，在流化状态下对设备冲刷磨损严重。因此，在140万T重油催化装置反应沉降再生系统中主要采用的是龟甲网隔热耐磨衬里，用以降低器壁温度和抵御催化剂的冲刷腐蚀。

 

　　由于这种衬里隔热效果好，成本低，自上世纪60年代开始大量使用，但是在近些年的检修工作中发现该衬里强度低，龟甲网易开裂，易鼓包脱落等现象。这些问题都是导致重油催化装置频繁停车检修的因素。严重影响了装置的正常运行和炼厂的经济效益。

 

　　2重油催化装置衬里损坏的原因分析

 

　　2.1主要部位衬里结构

 

　　重油催化装置提升管反应器、沉降器、外取热器及其连接管道等设备一般为龟甲网双层隔热耐磨衬里结构;第一再生器为龟甲网双层层隔热耐磨衬里结构;第二再生器为龟甲网单层隔热耐磨衬里结构;沉降器及再生器旋分器一般为龟甲网单层高耐磨衬里结构;外取热器与再生器连接管道内为双层隔热耐磨衬里结构。

 

　　2.2衬里损坏情况

 

　　在近些年40万吨/年重油催化装置每年都进行了检修工作，在近些年的检修施工中，每次都有隔热耐磨衬里的更换工作。衬里的损坏主要表现在以下几个方面：

 

　　1)第一再生器内龟甲网双层隔热耐磨衬里出现小范围甚至大面积的的脱落(如图1,2所示)，第二再生器内单层隔热耐磨衬里表层出现大量无规则的细小裂纹;2)沉降器内部衬里局部出现鼓包、错位、龟甲网翘起现象较多;

 

　　3)再生器旋分器内部衬里耐磨衬里脱落起较严重，旋分器涡形人口及顶板处龟甲网衬里鼓包开裂现象较多;

 

　　4)外取热器催化剂进出口斜管及外取热器本体经常出现热点，且热点面积较大;

 

　　再生斜管与提升管底部交界异型部位、外循环管人口斜管异型部位及再生斜管与再生器相贯线部位衬里开裂、脱落现象较严重。

 

　　2.3衬里损坏原因分析

 

　　在以往反再系统大检修过程中进行衬里的更换工作时，只是简单的在新旧衬里的连接处的器壁上点焊锚固件，浇筑新衬里。而新旧衬里连接处没有做别的处理，旧衬里龟甲网很容易翘起，使的新旧连接处缝隙过大。开车后重油催化装置反应再生系统设备内温度高，内部催化剂与空气对缝隙处的高速冲刷，很容易掏空隔热层，造成衬里的脱落，致使年年都要对其进行修补。通过对隔热耐磨衬里脱落的调查与分析，在装置正常运行时内部催化剂与空气髙速冲刷，检修后锚固件在其内部长期以来被腐蚀磨损，新旧连接处极易开裂，造成衬里的脱落。这是造成衬里频繁检修的主要原因。

 

　　3新检修方法的应用

 

　　3.1新的施工方法

 

　　针对发现的问题，提出的解决方法是：鉴于以往的检修施工中新旧衬里连接处衬里磨损严重，所以采用带有端板的保温钉进行加固。此种保温钉髙度为126mm，上面焊接的端板尺寸为100m丨nX80mmx6mm,比以往使用的保温钉高出26nim，这种新的保温钉刚好能够将端板直接压在新旧衬里的连接处，增加其强度衬里连接处保温钉整体。

 

　　3.2材料的确定

 

　　根据可以看出钢的线膨胀系数比0CH3高约50%;而0013的含碳量又比1013低约50%。并且0Crl3钢靭性好，可焊性好，所以选它来做保温钉的材料比较理想。而保温钉上焊接的端板采用6mm厚的不锈钢板，因为通过对近年来对140万t/a重油催化装置的检修分析得出：在装置正常开工的情况下，衬里受到高温高速空气的冲刷的表面磨损程度为l~2mm每年，所以我们采用的6mm不锈钢钢板刚好能够抵抗新旧连接处的磨损，保证衬里3年内不脱落。在今年进行140万t/a重油催化装置大检修时，我们的施工人员对之前采用新方法更换的衬里进行了检查，发现当时更换的衬里没有出现磨损脱落的现象，说明新的施工方法能够延长耐磨隔热衬里检修后的使用寿命。

 

　　通过对重油催化装置反应沉降再生系统衬里检修安装技术的改进，有效地解决了装置内衬里频繁脱落反复修补的问题,使得装置能够长时间的平稳运行、生产。提高了装置的生产效率以及公司的经济效益。

 

　　4结论

 

　　重油催化装置反应沉降再生系统长周期稳定运行与衬里有密切关系，衬里损坏后应该选择正确的对策，采用合理的修复方法，严格控制施工过程的质量。在140万t/a重油催化装置大检修施工中，针对老衬里容易损坏导致频繁检修的问题，采用带端板的柱形保温钉加固新旧衬里连接处，延长了重油催化装置衬里的使用寿命。从而实现了重油催化装置长周期平稳运行生产。

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