氨合成塔检修总结

2000氨合成塔检修总结1 前言山西晋丰煤化工有限责任公司高平分公司A、B两系统合成氨生产能力36kt/a,尿素52 kt/a。其中B系统“18.26”工程于2008年8月份建成投运，10月份达产达标。氨合成塔外壳由长沙威重化工机械有限公司生产，塔径 2000，内件由湖南安淳公司设计制作，为两轴两径结构。废热锅炉（38t）由湖南湘东化机厂生产，废锅与合成塔采取直连方式。2 大修前状况及存在问题2010年11月28日，我公司B系统检修废热锅炉漏点时，发现封头下部空间积存大量触媒，挖出后称重约250Kg，粒度为46mm。分析原因是合成塔内换热器筛板网破裂，造成触媒漏入换热器内最终带至废锅封头部位。查阅报表记录当时合成塔压差为0.50.6Mpa， Mpa，合成气循环量350000Nm3/H ,系统压力24Mpa。进入2011年2月份以后，合成塔压差在满负荷生产时已逐渐增大，最高达到1.45Mpa。经与内件厂家安淳公司技术人员现场分析，认为是换热器筛板网破损增大，造成触媒堵在换热器列管间造成塔压差增大，应停车间进行处理。3 检修方案及实施步骤3.1 考虑到材料准备和检修时间可能较长，经与安淳公司协商，决定重新制作一台新换热器，中心管出厂前组装好。订购部分预还原触媒，轴向一段装填预还原触媒，其它各段装填氧化态触媒。计划全部停车检修时间为400小时，包括触媒升温还原时间136小时。3.2卸旧触媒8月28日下午4时，合成系统停车卸压、降温。29日5时，工艺处理合格交付检修。拆开合成塔底部的两个卸料口各8条M56320的阶段螺栓，利用捅杆及提前做好的触媒溜槽将触媒卸下，并及时用3-4根消防水带对触媒降温。同时塔顶松开冷激管口、电炉盖、塔大盖（24T）螺栓螺母（触媒卸净后方可拆除，以免上下联通，触媒氧化温度过高烧坏塔内件）。由于合成塔底部位置狭小，本次检修中已将卸料口螺栓更换为液拉螺栓，工人劳动强度大大降低。3.3废锅拆除合成塔出口至废锅进口有两组填料，本次大修计划仅拆除反应气出口与反应气进口之间的（以下简称塔出口）填料，以便顺利吊出换热器（7.405T）。这需要拆除12条M56的阶段螺栓，移开废锅进口法兰（以不影响加填料为准）。废锅下面支撑的四个弹簧支座拆除前记好弹簧伸长的刻度并想办法固定好弹簧（用顶丝或合适的方铁固定顶紧或焊牢，以免松开支撑后弹簧伸长）。废锅两端用50T千斤顶顶起后取出弹簧支座，废锅用6台10T吊链吊起并移开进口管。3.4塔大盖及内件拆除由于合成塔框架顶部没有起重行车，需要提前挂滑轮组用卷扬机吊起合成塔大盖及塔内各部件。地面提前放置两台10吨卷扬机，塔顶挂两组滑轮（五五滑轮一组，最大起重量50T，三三滑轮一组，最大起重量16T）。在卸触媒的同时松开大盖螺栓前螺栓、螺母、大盖、筒体打字头做好标记，大盖与筒体打好斜叉样冲标记。拆除冷激管后吊出温度计外套管、及电炉。大盖起吊前先用顶丝顶松，大盖吊离塔口后用5T吊链移位。吊装触媒筐盖前用碳弧气刨彻底将平盖与触媒框刨离，用卷扬机吊起平盖后用大锤或铜棒振动用5T吊链缓缓吊出平盖，吊装混合分布器时也需要用5T吊链配合缓缓吊出，以免单用卷扬机硬吊平盖或混合分布器弹出塔口伤人。吊分气筒时，要用切割机将分气筒和挡圈的焊缝切除以便顺利吊出分气筒。合成塔内吊装难度最大的是段间冷却器（8.382T）和换热器，吊装段间冷却器时需要专用的吊装工具将两根上行管固定，用棉布包裹后（防止钢板割破钢丝绳）吊装，主滑轮吊出后，用附滑轮移位至吊装孔，缓缓落到塔底，接近地面时，为防止两根下行管横向受力，用25T和16T吊车配合平放至地面；吊出换热器前先用碳弧气刨刨开锅底焊缝，切割前测量新旧换热器的长度，尺寸一致后方可切割。吊装前要把合成塔出口填料抠尽，以免换热器下部中心管受力。段间冷却器及新换热器安装前塔外试压0.8Mpa，保压8小时合格。在吊出旧换热器时，发现换热器顶部筛网几乎全部开焊、损坏，换热器网孔漏进大量46mm触媒，至此停车前塔压差大的原因基本查清。与安淳公司技术人员分析：旧筛网材质（304）有问题，抗氢脆能力差；另外分气筒和换热器表面覆盖筛网设计存在缺陷，端部未留受热自由膨胀结构，造成筛网温差变化时直接拉开焊点。本次修复的新筛网材质为310S，并预留受热伸缩区，即把分气筒、新换热器上部筛网开口后覆盖200mm筛网做为自由伸缩区。另外段间冷却器段塔壁筛网由于上述原因破损约20米2，清除后更换了新筛网。3.5塔内件安装，大盖复位1、用四到六块契铁将内、外筒调至基本同心；2、安装中心管换热器，焊接前调整换热器到径向筐四周的距离一致（调整定位支撑架，同时要校正热电偶方位）后；裙座与锅底点焊，（焊条牌号A132）重新校正后满焊至少3遍以上。换热器裙座焊接后着色探伤无缺陷。换热器就位后即可开始加塔出口填料，加填料前塔口用两台50T千斤顶利用龙门架及专用顶杆顶住触媒框。加填料时用50T千斤顶配合专用工具进行，填料为14*14耐高温镍丝石墨盘根。填料加好后换热容器中心管用带进气嘴的试压盲板充压检测裙座焊缝、塔出口填料，环隙气与反应气进口之间的（以下简称塔进口）填料的密封性。充压30分钟压力表基本无指示，检查裙座焊缝、塔出口填料及塔二进盲板均无泄漏。这时发现两个卸料口有油状物流出，贴近塔底细听有沸水声，至此判断塔进口填料泄漏，需要拆底部四通（3.831T）重新加填料。松开16条M80的阶段螺栓，落下底部四通抠出塔进口旧填料时发现有一贯通伤，开车过程中上层触媒温度不能维持自热需带电炉操作的原因至此查明。加这组填料时为节约检修时间，底部四通直接落在废锅进口法兰上（换热器下中心管尾部仍在底部四通内），将填料压筒刨成两半做成专用工具。填料加好后试压合格，底部四通复位。塔出口重新加填料。3、插入三根测温外套管，分东、西、北三个方位。堵上中心管、外套管、环隙，装上部定位架，装触媒到支架套筒支撑圈上平面处。同时塔底废锅恢复，装触媒前封好两个卸料口。4、吊入支架套筒的锥形罩。用铁桶放入一些触媒，塔内进人把锥形罩下面用触媒填实。放入分气筒底部的触媒挡环。吊入分气筒，分气筒以挡环基本调同心后，将分气筒与挡环焊上一圈；5、吊入段间冷却器，堵上两根下行管和四根上行管，将上部定位架安装好；6、触媒装到分气筒口以下80mm处时，安装混合分布器I，放入触媒挡环，装好上部定位架；7、当触媒装填到混合分布器II支撑块以下80mm时，安装混合分布器II，现场焊接冷激气管；8、装好定位架，当触媒装到内件法兰口下130mm时，安装过滤网板；9、吊入触媒筐盖，测温套管方位与大盖测温套管方位一致；调整中心管与外筒不同心度0.5mm；10、插入中套管，焊接触媒筐盖和中套管；11、加触媒筐盖中心管填料；塔出口填料、触媒筐盖焊缝和触媒筐盖中心管填料试压0.8Mpa，保压8小时合格后塔底废锅恢复；12、安装偏心管和导气金属软管；13、吊装大盖及压中心管、冷激管填料（中心管用50T、冷激管用16T千斤顶压紧）；大盖复位前检查更换双锥铝垫。14、大盖中心管、冷激管填料试压，充压0.8Mpa，五组填料全部有不连续气泡涌出，再次紧压填料螺母后漏点消除，保压8小时合格。吊电炉、吊测温内套管，冷激管口复位。检修后期，从废锅、合成水冷器人孔处清理干净高压气体带进去的触媒，为以后系统正常运行消除了隐患。本次大修自8月29日5时开始至9月10日22时交付工艺开车触媒升温还原历时12天共计284小时。4大修效果9月19日8时系统五级满量运行24小时后：循环量359100NM3/H，塔压差0.329Mpa，系统压力22.3Mpa，氨产量28-30T/H较以前有所提高。另外，所有高压法兰热紧2-3遍，目前无一漏点。这标志着本次B系统氨合成塔大修圆满成功。