炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进.pdfVIP

化工装备 技术应用与发展 炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进 刘锡光 （山东齐鲁石化建设有限公司） 摘 要：焦炭塔是炼油厂延迟焦化的关键设备，长期在高温及充焦和除焦的冷热疲劳作用下运行， 常出现塔体局部严重变形和母材焊缝开裂问题。在技术改造中对焦炭塔的材质、结构设计做了重大修改， 同时对封头成形、过渡段锻件加工、复合材料焊接及整体热处理等关键制造技术进行了攻关改进，获得 了很大成功。 关键词：焦炭塔 材质 结构 封头成形 锻件加工 焊接 热处理 改进 焦炭塔是炼油厂延迟焦化的关键设备，直径 头成形、大型过渡段锻制加工、耐热复合钢板焊 08800mm，高36000mm，工作温度上部450(2，下 接及设备整体热处理等重要制造环节提出了更高 部495~C，过去采用20g材料制造。由于焦炭塔长 要求，大大增加了制造难度。 期在高温及充焦和除焦的冷热疲劳作用下运行， 塔体下部经常出现局部严重变形和开裂，最为严 重的是塔底锥形封头与裙座焊缝大部开裂，造成 塔体整体坠落的重大事故。严重制约装置的正常 生产，造成巨大经济损失。为此，在齐鲁石化炼 油厂延迟焦化装置改造中，对焦炭塔的材质及结 构设计做了重大修改，同时对一些关键的制造技 术进行了攻关改进，获得了很大成功。 1．焦炭塔材质及结构设计改进 原焦炭塔失效的主要原因是材料的高温强度 不满足要求，在温差交变应力的循环作用下疲劳 破坏。为了提高设备的高温持久强度和蠕变强度， 本次改造设备主体材料选用了珠光体铬钼耐热钢” 15CrMoR。由于加工原油含硫量高，泡沫层以上 选用了复合钢板15CrMoR+410S。为了克服下锥 体与裙座连接焊缝疲劳开裂问题，该连接部位改 为整体锻制过渡段结构(见图1)。这些材料和结构 图1焦炭塔结构简图 上的改进，大大提高了设备在承受冷热交替疲劳 2.1锥形封头成形 载荷状态下长期运行的安全性和可靠性。 焦炭塔的封头成形，大端φ8500mm，小端φ 2．焦炭塔制造技术改进 1800mm，厚度40mm，15CrMoR正火钢板，屈服 由于以上设计上的修改，而且设备体积大、壁 强度高，成形难度大。目前国内制造商大都在压 较厚、吨位重、材料结构特殊，对制造过程中封 力机上利用模具热压成形，然后正火处理，再进 －27－ 化工装备 技术应用与发展 行校形，并且受压力机及模具限制，需要分成近 40个瓣片压形，现场多片组对。这种制造方法，模 具费用高，增加热处理校形等工序，现场组对困 难，焊接量大，质量难以保证。我们尝试用大板 拼接展开下料，直接在大型卷板机上滚制成形的 工艺。该工艺的主要问题是滚制这种尺寸大、厚 度大、强度大的锥体时，产生很大的轴向力及小 锥端产生很大径向压力，极易损伤卷板机机架、轧 辊及工件表面。为此，我仃)在卷板机机架上安装 两个对称挡辊，把卷制扇形钢板的小圆弧端面打 磨光滑，将该小圆弧端面顶靠在机架挡辊上，并 加注润滑剂。采用较小的压力，经反复多次 压，即 可获得理想的锥体。不仅提出来高了产品质量，还 图2整体锻件透照示意图 大大降低了生产成本。 图2所示， I、Ⅲ、Ⅳ部分用铱192射线进行检测， 2.2锥形封头过渡段锻件加工