浅谈焦炭塔的保温(精品)[详细]
焦炭塔培训资料
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• 焦炭塔简介 • 焦炭塔的操作流程 • 焦炭塔的维护与保养 • 焦炭塔的清洗与再生 • 焦炭塔的工艺计算与优化 • 焦炭塔的工业应用与案例分析
01
焦炭塔简介
Chapter
焦炭塔的定义
焦炭塔是一种用于焦化过程的设备，其主要功能是生产焦炭 。
焦炭塔通常由一个大型的金属塔构成，塔内设有加热和冷却 装置，以控制焦炭的生产过程。
安全注意事项
操作人员应经过专业培训，熟悉 焦炭塔的结构、操作规程和应急
处理流程。
在操作过程中，应穿戴相应的防 护装备，如防护眼镜、手套等，
并保持工作环境整洁卫生。
严禁在焦炭塔附近进行明火作业 ，以防引发火灾和爆炸事故。
04
焦炭塔的清洗与再生
Chapter
清洗方式的选择
机械清洗
使用长杆式刷子或类似工具，适用于较易清洗的 沉积物。
焦炭塔的卸料方式
人工卸料
使用人力将焦炭从塔内取出， 适用于小规模生产，但劳动强
度较大。
机械卸料
使用机械设备将焦炭从塔内取出， 具有卸料速度快、效率高等优点， 但需要配置机械设备。
自动卸料
使用自动化设备自动完成卸料，具 有高效、准确、安全等优点，但需 要配置自动化设备。
03
焦炭塔的维护与保养
Chapter
焦炭塔的作用
提供足够的热量以使原料油裂解并生成焦炭。 将生成的焦炭从塔内排出，并对其进行冷却。 焦炭塔是焦化工艺中不可或缺的设备之一，对于生产高 品质的焦炭具有重要作用。
焦炭塔的结构
01
塔体
焦炭塔的主要部分， 通常由金属材料制成 。
02
加热装置
包括火道和烟道，用 于向塔内提供热量。
焦碳塔热处理方案
济南焦碳塔热处理方案济南焦碳塔热处理方案，有两种选择，一是整体电加热热处理，这种方法需要电功率较大，估计济南炼油厂不能提供，若分段整体热处理，由于焦碳塔直径大，长度短，封口和防变形难度很大，当然这种方法热处理质量好。
另一种方法是对焊缝局部热处理，操作比较灵活，施工难度小，质量次于整体热处理。
我建议采用焊缝局部热处理。
整体热处理方案一、热处理工艺热处理工艺参数：升温速度：小于１００℃／ｈ恒温温度：650℃－700℃恒温时间：６０分钟降温速度：小于1００℃／ｈ二、分段方法从焦碳塔中间位置设置挡板，将焦碳塔分成两段，对每一段分别进行热处理，两段重叠长度不得小于１.５米。
三、功率计算按照６５０℃，升温速度５０℃／ｈ，保温采用玻璃棉，厚度为１００ｍｍ计算，每段所需要电功率为６００千瓦。
四、加热器及热电偶分布采用51片加热器，每片功率１２千瓦，１8只热电偶，如图分布注： 表示热电偶， 表示加热器。
图一 整体热处理加热器、热电偶布置图五、防变形措施由于焦碳塔直径大、壁薄，加热到650℃保温厚度为内外各５０ｍｍ，保温面积比加热面积大５００ｍｍ即可。
保温棉的固定采用１０号铁线，要求保温棉贴紧加热器。
以上很容易产生塑性变形，必须采取防变形措施，热处理时采用六个马鞍式支座，并且在直径方向用［１０槽钢进行十字加固，如图二。
图二加固示意图六、保温采用玻璃棉进行保温，保温厚度为外保温１００ｍｍ，保温棉的固定采用披挂式扁铁（2０ｘ３），用１２号铁线进行捆绑，要求保温棉贴紧塔壁。
各开孔、接管必须进行保温。
七、温度控制热电偶采用Ｋ型凯装热电偶，固定采用开口螺母进行固定，对加热器、热电偶必须进行编号，使其对应，以便进行温度控制。
热电偶通过补偿导线与热处理机连接。
热处理机采用ＤＪＫ-３６０型，用热处理机为加热器送电，升温时，若发现各测温点温度不均匀，可以通过控制测温点处加热器功率进行调节。
要求各测温点温度升温时不得大于１００℃，恒温时不得大于５０℃。
浅谈焦炭塔现场焊接质量控制
浅谈焦炭塔现场焊接质量控制【摘要】文章介绍了焦炭塔现场焊接质量控制的要点，现场质量保证体系的建立，为保证焊接质量，重点对焊接坡口进行优化，制定了合理的焊接参数，采取了分段退步的焊接方法和顺序，严格焊接预热和后热的控制，有效保证了焦炭塔制作质量。
【关键词】焦炭塔；焊接工艺；质量控制1 前言焦炭塔的直径由过去的5.4m，发展设计到现在的8.4m以上。
目前最大的焦炭塔直径达到12.2m。
对于这样的大型设备由于运输条件的限制，多不能完全在制造厂内制造，只能在厂内进行一定程度的预制，然后分别拉运到现场进行组焊。
这样，施工现场的焊接质量更突显出其重要性，成为质量控制的重点和难点。
2 焊接质量控制2.1 建立现场质量保证体系压力容器现场组焊施工前，应建立满足工程项目施工要求的现场质量保证体系，任命质保工程师、检验责任师、焊接责任师等相关责任人员。
质保体系组织机构中的各责任人员必须满足体系要求的条件，尤其焊接责任人员，应有焊接专业技术人员担任，并具有一定的焊接施工管理经验。
2.2 焊接人员资质焊接作业人员必须持有特种设备作业资格证，持证项目和有效期满足施工所需。
结合焦炭塔产品，焊接人员合格项至少应满足15CrMoR材料横焊、立焊位置资格为SMAW-Ⅱ-2G（K）-12-F3J；立焊位置资格为3G位置。
对于复合钢板横焊、平焊位置堆焊焊工资格为SMAW（N12）-Ⅱ-2G-6-F4J；立焊、平焊位置堆焊焊工资格为SMAW（N12）-Ⅱ-3G-6-F4J。
2.3 焊接工艺焊接工艺应满足设计文件和相关标准的要求。
当改变焊接方法时，应重新进行焊接工艺评定。
现场施工前应由焊接技术责任人依据审核批准的焊接工艺评定报告（PQR）编制焊接工艺指导书（WPS），并向参加该项工程焊接的焊工和有关人员进行详细的书面技术交底。
焊接过程，根据公司质量体系程序文件，编制及及时记录各种焊接记录表格。
（1）焊接坡口型式焊接坡口的形状不同，形成焊缝根部应力和拘束度也不同，对焊接接头的抗开裂性有着不同的影响，其中X型坡口焊缝根部的局部应力最小。
焦炭塔披挂式保温局部超温原因分析及对策
２ ． ２ 裙座 与锥 体连 接处保 温
外背 带外 簧
当采 用堆 焊结 构 时 ， 裙 座 与 锥体 连 接 处 由于
焊 接应 力较 大 ， 加 上温差 力 的影 响 ， 当达 到一 定 的
！ ：
图 ２ 内 外 背 带 示 意
操 作周 期后 ， 该处 极易 产生 裂纹 。为 了便于 检查 ，
该 处 的保 温 结 构 应 是 可 拆 式 的 。美 国石 油 学 会 （ Ａ Ｐ Ｉ ） １ ９ ９ ６年 至 １ ９ ９ ８年 曾 对 １ ４ ５台 焦 炭 塔作 调 查， 收集 到调 查报 告 的 ４ ０ ％ 主 张裙Байду номын сангаас座处 的保 温 应
少炼 油 厂都 很 重 视 焦 炭塔 的保 温 。 同 时 ， 对 降低
为 ８ ４ ０ ０ ｍｍ ｘ ３ ４ １ ０ ０ ｍｍ。建成 初期 ， 结合 焦 塔保 温 的特点 ， 外 保 温 采 用 淄博 北 岳 设 备 防 护 程公 司 的披 挂 式 保 温 技 术 Ｊ 。 中石 化 九 江 分 司焦 炭塔 披 挂 式 保 温 结 构示 意 图见 图 １ ， 内外
焦炭 塔 披 挂 式 保 温 局 部 超 温 原 因分 析 及 对 策
王 永誉
（ 中 国石 油 化 工 股 份有 限公 司 九 江 分 公 司 ， 江西 九江 ３ ３ ２ ０ ０ ４ ）
摘要 ： 介 绍 了 焦炭 塔 保 温 的 特 点 和 意 义 及 中 石 化 九 江 分 公 司 焦 炭 塔 保 温 采 用 的 一 种 特 殊 保
焦炭塔保温对焦化装置的操作和焦炭塔寿命
的影 响 至关 重要 。根 据 资 料介 绍 ， 焦 炭塔 内介 质
延迟焦化装置焦炭塔保温方案设计
塔体保温层总厚度 160 mm。最内层采用硅酸 铝纤维毡； 2 层和 3 层采用憎水型复合硅酸盐板材； 固定层在保温层外面， 用不锈钢龟甲网将将保温 材料加以固定， 并为涂料层提供挂件； 涂料层在固 定层外侧涂抹复合硅酸盐涂料， 使得整个焦碳塔 保温形成一体， 使外层壁温在 40 ℃以下。防水层， 为了防止雨水、 除焦水或油污水侵蚀保温层， 在涂 料层外侧设三油二布。 3.3 外保温支持结构 由轴向、 横向碳钢带组成。轴向碳钢带下端 处设拉簧连接， 解决了焦炭塔轴向热胀冷缩问题。 3.4 外保护层 采用铝合金瓦楞板， 固定在外保温支持结构 的碳钢带上。 4 保温技术分析 （1） “背带式” 保温技术保温效果好， 塔体外表
理， 壳体不允许随意焊接各种附件， 焦炭塔是热疲 劳的压力容器任何附件的焊接都将形成壳体的很 大的局部峰值应力［2］。所以壳体上不允许进行任 何的焊接或者其它容易差生局部过高应力的作 业。 （3）由于焦炭塔使用一定周期后会出现裂纹 等缺陷， 须定期进行检查， 所以相应的保温部位应 该是可以方便拆卸的， 便于实施检查3］。 焦炭塔工作的特殊性决定了保温材料的高质 量要求、 施工的特殊化。因此， 使用有新材料、 新 结构方式组成的焦炭塔保温设计对未来的焦炭塔 保温改造显得尤为重要。 “背带式” 保温是现在使 用最广、 技术成熟度最高的新型焦炭塔保温方式， 通过同行业企业的实际使用， 保温效果得到了验 证。 2 焦炭塔 “背带式” 保温结构 焦炭塔 “背带式” 保温结构为相邻的内保温支 持使用卡簧、 半软质保温材料、 伸缩性网架， 外保
文章编号： 1671-4962 （2017） 06-0048-03
Scheme design for coke drum insulation of delayed coking unit
焦炭塔
二、工艺流程
延迟焦化装置的生产工艺分为焦化和除焦两 部分，焦化为连续操作，除焦为间隙操作。由于 工业装置一般设有两个或四个焦炭塔，所以整个 生产过程仍为连续操作。
延迟焦化装置的工艺流程有不同的类型，就 生产规模而言，有一炉两塔（焦炭塔）流程、两 炉四塔流程等。
一炉两塔
两炉四塔
➢1.原油预热阶段：焦化原料(减压渣油)先进入原料缓冲罐， 再用泵送入加热炉对流段升温至340~350 ℃ 左右。 ➢2.经预热后的原油进入分馏塔底，与焦炭塔产出的油气在分 馏塔内（塔底温度不超过400℃）换热。 ➢3.作用：一方面把原料中的轻质油蒸出来，同时又加热了原 料（至390~395 ℃ 左右）。
除焦原理：
由高压水泵输送的高压水， 经过水龙带、钻杆到水力切焦 器的喷嘴，从水力切焦器喷嘴 喷出的高压水形成高压射流， 借高压射流的强大冲击力将石 油焦切割下来，使之与水一起 由塔底流出。
钻杆不断地升降和转动， 直到把焦炭塔内石油焦全部除 净为止。
• 水力除焦装置有两种形式：有井架除焦装置和无 井架除焦装置。
焦炭塔保温结构的改进
➢ 1、采用“背带”式结构，将保温支持圈和保温钉固定在 “背带”上而不直接焊接在塔壁上，以解决垂直方向的热 膨胀差，并避免在塔体上产生应力集中。“背带”底部用 拉力弹簧固定在裙座上，以利于现场施工，避免硬连接时 崩断“背带”。
➢ 2、外保护层采用波纹板，既增加了外保护层的刚度，又 解决了塔体环向的热膨胀差，底部也应用拉力弹簧固定在 裙座上。
裂为纵向裂纹一直延伸至母材长20到200mm。有的为接 管外壁加强板角焊缝开裂，环向裂纹长度接近一周。
➢ 石油焦的用途不同，对石油焦产品质量的要求也不同。一 级焦用做冶炼钢和铝的工业电极焦，它的质量要求最为严 格；二级焦用做一般电极和绝缘材料，一些主要指标同于 一级焦标准，但是不如一级焦那么严格；三级焦作为冶金 工业的燃料，它的质量要求不高，在一般的延迟焦化工艺 条件下都能生产；等外焦则多用于煅烧和民用燃料，无过 高质量要求，只控制挥发分不大于16％(挥发分与原料的 含盐量有关)。
1和2新建焦炉冬季保温方案
1#和2#焦炉冬季保温方案1#焦炉初期固体燃料保温方案一、工程概况二期工程1#焦炉铁件安装正在进行,预计12月10日才能安装完成,马上进入冬季,目前烘炉煤气管道还不能按时安装,用煤气对1#炉保温的方案不能实施,为了保证从11月15日至12月10日,25天内1#焦炉在冬季不冻,特编写此方案.二、方案概述2.1对大棚密封,需用彩条布将大棚底部及端台和间台围住挡风,保证严密,保持炉体温度,不易散热.2.2利用燃烧焦炭产生热量,对1#焦炉进行保温.2.5对焦炉密封保温,为提升保温效果,对大棚密封,对其外表覆以隔热毡2.6小炉灶用废旧的油桶内衬火泥,将小炉灶周围清理干净,尤其是易燃物品.2.7将地下室的清扫孔每排按机、中、焦各翻开2个,每个燃烧室按机、中、焦各翻开2个看火孔,用于气体流动.2.8由于焦炉铁件未安装好,二层平台未设置等,需在间台和端台设置平安可靠的临时上下通道,便于焦炭、原煤和煤灰的运输.2.9将一期生产焦炭、原煤块、木柴运至1#焦炉指定位置,需原煤2吨,焦炭10吨,木柴可搜集工地上的废旧木板.2.10首先点燃木柴和原煤块,然后投放焦炭引燃.2.11派专人轮班24小时查看油桶的燃烧情况,保证焦炭燃烧正常,定时清理煤灰,同时注意预防煤气中毒.2.12在焦炉四角各放置1个温度计,机焦侧各放置5个温度计,看火工每小时查看一次温度,根据温度变化情况,适时调火,保证焦炉周围温度不低于10Cc2.13砌炉和铁件安装人员及监工应注意燃烧的油桶,预防烫伤,并做好预防煤气中毒举措.2.14熄灭油桶时,首先用水将火熄灭,然后等待油桶降温后,将其移走.、操作人员〔1座焦炉〕四、保温用材料〔1座焦炉〕五、工具〔1座焦炉〕六、初期保温平安防护举措1、上岗之前必须穿戴好劳动保护用品.进入焦炉区必须戴好平安帽,平安帽带必须系到下颌,劳保服装穿整洁,不得挽袖.2、要注意通风排气,进入作业区域时必须携带好CO报警仪,预防CO中毒,必须是两人协同,一前一后,相距5m左右.如发现有人有头晕、恶心、呕吐等中毒现象.病情较轻者要马上将中毒者抬至空气新鲜地带,病情严重者,立即送急救中央.3、预防烧伤、烫伤,在醒目位置悬挂“高温区域、小心烫伤〞警示牌.4、特别注意焦炉区域消防事宜,预防火灾发生.5、在焦炉地下室四角放置灭火器,上岗人员必须会使用灭火器.6、运煤、运灰人员预防与二十二冶施工人员垂直交叉作业.7、在1#焦炉区域行走时,预防高空坠物砸伤.8、注意1#焦炉区域内施工用的所有电气设备,预防触电.9、对上岗人员进行平安教育.1#和2#炉煤气保温方案一、工程进度：已具备烘炉条件二、煤气保温方案简述1、首先对大棚进行密封,需用彩条布将大棚底部及端台和间台围住挡风,确保严密,保持炉体温度,不易散热.2、在大棚内及地下室增加临时照明,方便夜间巡查.3、保温前需对焦炉炉体冷态数据测量,包括三线、大弹簧、小弹簧等数据,保存好记录.4、将烘炉管道、火床安装完毕,根据烘炉方案点火,机焦侧各点一半碳化室,温度保持在40 c左右,煤气用量150-200m3/h 〔一座炉〕.5、根据烘炉限制温度的火道数量,进行测温控温.6、制作测温套管〔长3.5米〕,底部开孔,将温度计塞入管内,并用赛石棉纯,严禁温度计接触管壁.每座炉178根.7、安排人员24小时轮班看火、测温、调火,根据温度计的温度,适时调节煤气压力.8、根据炉温的升高,安排测量炉体三线、大弹簧、小弹簧等数据,并留好记录.三、操作人员配置五、平安举措1〕上岗之前必须穿戴好劳动保护用品.进入焦炉区必须戴好平安帽,平安帽带必须系到下颌,劳保服装穿整洁,不得挽袖.2〕在焦炉平台作业时,预防炉顶垂直交叉作业,应事先沟通,预防坠物砸伤, 或电焊火星烧伤. 3〕进入厂区严禁烟火.4〕烘炉管道及其配件,应按设计试验条件检查,以保证其严密性.5〕预防煤气爆炸、烧伤、中毒等事故,处理煤气泄露必须佩带好空气呼吸器.6〕烘炉点火要遵循先送火后送煤气的原那么.7〕发现火焰燃烧不正常〔火苗小或熄灭〕时,要及时检查原因,必要时可停止加热后进行处理,并报值班负责人备案.8〕煤气管道必须保证正压操作,总管压力不得低于500Pa,如发现总管压力低于500pa,应及时关闭主管道阀门.9〕在煤气管道进行动火〔如焊接等〕作业或更换孔板、管件时,应有技术、安全人员在场,采取平安举措.10〕发现有人有头晕、恶心、呕吐等煤气中毒现象,要马上将中毒人员抬至空气新鲜、流通而温暖的地方,如遇昏迷不醒者,可以手指尖用力掐人中,并及时送医护部门.11〕高空作业时必须系好平安带.高空作业使用工具、配件等应系在平安位置, 预防掉下伤人. 12〕灭火设备齐全,操作人员必须掌握其使用方法.13〕严禁铁器等杂物掉入焦炉内.14〕预防测线架钢丝拉断伤人.。
焦碳塔
太快。
9
2
C 4 和更轻组份
汽油
分
焦
柴油
馏
炭
塔
塔
蜡油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
重蜡油
原料油
加热炉
图 1 延迟焦化流程
焦 炭 塔 的 工 艺 设 计 主 要 包 括 焦 炭 塔 直 径 的 确 定 、塔 高 的 确 定 、和 相 关 系 统 的 设
计。
焦炭塔的直径和高度
焦 炭 塔 的 直 径 和 高 度 主 要 取 决 于 装 置 的 处 理 量 、原 料 性 质 、操 作 温 度 、操 作 压
9
1
或燃料油。
表1
除焦及其它辅助操作
序 号
操作时间(小时)
24
18
操作条件
介质来源及 去向
操作主要目的
1 切换四通阀 0.5
现场切换，电动或 气动操作
渣油由 A 塔改 去B塔
0.5 2 少量吹蒸汽 1.0
蒸汽：2～5t/h
蒸汽来自管网 油气去分馏塔
汽提焦炭塔内 轻质油，油气 及泡沫层
3 大量吹蒸汽 2.5
随 着 原 料 的 不 断 进 入 ，产 生 的 焦 炭 量 不 断 增 加 ，焦 炭 层 高 度 增 加 ，泡 沫 层 也 随 之连续升高。塔内反应示意见图 2。
图 2 焦炭塔内生焦示意图 由 于 泡 沫 层 为 反 应 区 ，一 般 不 希 望 正 在 反 应 的 泡 沫 被 油 气 夹 带 到 焦 炭 塔 顶 口 的 大油气管线和分馏塔，导致管线结焦和分馏塔内结焦而影响产品质量。焦炭塔内油 气的允许气速可用下式计算：
焦 炭 塔 一 般 是 两 台 一 组 ， 每 套 延 迟 焦 化 装 置 中 有 的 是 一 组 （ 两 台 ）， 有 的 是 两 组（ 四 台 ）焦 炭 塔 。在 每 组 塔 中 ，一 台 塔 在 反 应 生 焦 时 ，另 一 台 塔 则 处 于 除 焦 阶 段 。 即当一台塔内焦炭积聚到一定高度时进行切换，切换后先通入少量蒸汽把轻质烃类 汽提去分馏塔，再大量通入蒸汽，汽提重质烃类去放空冷却塔，回收重油和水。待 含在焦炭内的大量油被吹出后再通入冷却水使焦炭冷却到 80℃左右，然后除焦。除 焦完成后再把另一个塔的油气预热到 400℃左右，然后切换进料。每台塔的切换使 用周期一般为 48 小时，其中生焦 24 小时，除焦及其它辅助操作 24 小时（见表 7 －1）。除焦采用高压水，高压水压力达 14.8～35MPa。压力值取决于塔径的大小。 随着技术的进步，目前每台塔的切换周期已缩短，一般 30～36 小时，除下的焦炭 落入焦池，同时用桥式起重抓斗经皮带输送到别处存放或装车外运。装置所产的气 体 和 汽 油 ，分 别 用 气 体 压 缩 机 和 泵 送 入 稳 定 吸 收 系 统 进 行 分 离 ，得 到 干 气 及 液 化 气 ， 并使汽油的蒸汽压合格。柴油需要加氢精制，蜡油可作为催化裂化及加氢裂化原料
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浅谈焦炭塔的保温中石化工程建设公司
顾一天
SEI第二届延迟焦化年会论文(6)
浅谈焦炭塔的保温
顾一天
(中国石化工程建设公司100101)
1. 焦炭塔保温的特殊性
(1)焦炭塔是一种低周循环的热疲劳容器,操作温度高达450～500℃,且周期性变化,即48小时之内,从常温至500℃左右,再降至常温.操作温度的周期性变化,引起壳体热胀冷缩的周期性变化.以φ8800焦炭塔为例,壳体的轴向膨胀量为195毫米,直径膨胀量为60毫米,塔体周向膨胀量为200毫米.保温结构应能适应这些膨胀量.
(2)由于焦炭塔材料一般都是Cr-米o钢,且经过热处理,壳体不允许随意焊接各种附件;焦炭塔是热疲劳压力容器,任何附件的焊接都将形成壳体的很大的局部峰值应力.所以塔体上不允许焊任何保温钉或保温支持圈.
(3)由于焦炭塔使用一定周期后会出现裂纹等缺陷,须定期检查,所以相应部位的保温应是可拆的,以便于检查.
由于焦炭塔具有以上特殊性,焦炭塔保温的材料及结构必须适应这些特殊性,才能保证保温效率和寿命.好的保温结构寿命一般能达10年以上.
2. 焦炭塔保温结构的特点
(1)由于壳体上不允许焊保温钉和保温支持圈,所以应参考加氢反应器的保温,采用背带式保温结构,在背带上焊保温支持圈和保温钉(保温钉长度和支持圈宽度应小于保温厚度).但不同于加氢反应器保温的是要适应塔体的周期性变化的热胀冷缩.例如保温支持圈应分块均布,各部份之间应用弹簧连接等.见图1.
(2)因为塔体周向膨胀较大,保温材料应分多层铺设,多层接缝之间应交错布置,交错量应大小200毫米,以免热量从保温接缝处直接外泄.
(3)为了减少空气对流的热损失,在保温毡的保温层外表面再包一层不锈钢丝
网,钢丝网上再涂一层复合硅酸盐保温涂料(俗称海泡石),总保温厚度一般为120～150毫米.见图2.
(4)在保温层外侧再设保护板以防水和防风.因为保温层外侧温度低,内侧温度高,内外膨胀量不一致,所以保护板不应与保温钉或保温支持圈直接连接,而在保温层外,再设置背带(俗称外背带),保护板直接与外背带连接,这样就减少了保护板受壳体膨胀的影响.为了适应塔体轴向较大的膨胀,外背带下端必须用拉簧固定在裙座的碳钢部份上.
(5)保护板应采用铝合金瓦椤板,主要有以下考虑:
a 瓦椤板比平板更能适应壳体周向的反复胀缩,减少护板连接处的铝铆钉脱落的可能性.
b 采用镀锌铁皮板的缺点是,连接处的铆钉孔易腐蚀(包括铁板的锈蚀和Fe-Al 的电化学腐蚀),铝铆钉在反复胀缩的影响下易脱落.
c 铝合金瓦椤板与镀锌铁皮瓦椤板相比,其价格差不多.因为铝合金瓦椤板的单位重量价格是后者的三倍,但铝的比重是铁的1/3,且用了铝合金瓦椤板不需要再涂一层银粉漆.
(6)裙座与锥体连接采用堆焊结构时,该处保温应是可拆式的.
裙座与锥体连接处当采用堆焊结构时,由于焊接应力较大,加上温差应力的影响,当达到一定的操作周期后,该处极易产生裂纹.为了便于检查,该处的保温应是可拆式的.美国石油学会(API)1996～1998年曾对145台焦炭塔作调查,收集到的调查报告的40％主张裙座处的保温应是可拆式的,以便于检查裙座裂纹.
裙座与锥体连接处当采用整体锻焊结构时,如果这种锻焊结构能提供无裂纹寿命,则该处的保温可不必采用可拆式结构.
3. 焦炭塔保温对保温材料的特殊要求
(1)因为操作温度较高,必须采用耐高温且导热系数低的保温材料,其内层保温材料应能耐500℃.
(2)因为塔体周期性热胀冷缩,所以必须采用软质保温材料.
常用保温材料为:复合硅酸盐板材、复合硅酸盐涂料、硅酸铝纤维毡.外层温度
较低,为了节约投资也可用岩棉毡.保温材料主要性能列表如下:
4. 焦炭塔新保温结构的开发
旧焦炭塔的保温大多采用一般塔类容器的保温结构,没有考虑或很少考虑焦炭塔的特殊性:
(1)塔体上焊保温钉和保温支持圈,不但热损失大,而且塔体的热应力大,峰值应力高,焊缝容易开裂;
(2)保护铁皮直接和保温钉连接,随着壳体的热胀冷缩,保温铁皮的自攻螺钉或铆钉容易脱落,保温铁皮容易损坏.
所以,旧保温结构不但热损失大,而且保温结构易损坏,寿命短,塔体易产生裂纹.
随着我国Cr-米o钢大型焦炭塔投入使用,对保温的要求更高,我院和齐鲁石化公司所属的淄博北岳设备防护公司一起从焦炭塔保温的特殊性出发,在实践中不断创新,开发了适用于焦炭塔的背带式保温结构,并申请了专利,“大型铬钼钢塔器背带式保温结构”,专利号:ZL01243629.1,经过上海石化、上海高桥、济南、镇海、吉林、齐鲁、锦西石化、武汉、茂名炼油厂以及苏丹炼油厂的约40多台焦炭塔的施工实践,取得了很好的保温效果,积累了丰富的施工经验.目前该技术正在不断推广使用,它将进一步推动焦炭塔保温技术的不断发展.
5. 焦炭塔保温的重要性
焦炭塔保温的好坏对焦化装置的操作和焦炭塔寿命至关重要.据资料介绍,焦炭塔内介质温度每降低5.6℃,液体收率将下降1.1%,故不少炼厂都很重视焦炭塔的保
温.锦西石化公司原有4台φ6000焦炭塔采用旧式结构保温.去年为了扩大处理量又增加了2台φ6000Cr-米o钢焦炭塔,采用了背带式保温专利技术.新旧焦炭塔操作条件相同,结果旧塔的予热时间4小时而新焦炭塔予热时间仅为2小时.该厂焦化装置的工程师们对新旧保温技术深有体会,决定对旧塔保温进行更新,采用背带式保温专利技术.
最近我们在西北某炼厂对2台φ5400焦炭塔保温外表面温度进行了实侧,(采用红外线测温仪).
时间:2004年8月20日12:00气温约28℃,风速2～3级.镀锌铁皮保护层外表面大部份是42～60℃,不少部位特别是保温铁皮接缝处为70～110℃,个别部位达100～130℃;有一处迎风面为135℃,背风面达158℃,不少部位镀锌铁皮因热烤而变色.操作间DCS系统显示塔底为493℃,中部417℃,塔顶为403℃.作为比较,济南炼油厂2台φ6800焦炭塔采用背带式保温的专利技术,护板外表面温度实测为30～40℃,最高点为51℃,用手模,手感温暖.操作间DCS系统显示的焦炭塔温度顶部440℃,中间453℃,底部495℃.也就是说,原料油从底部495℃入塔,因热损失到塔顶为440℃.克拉玛依老焦化装置焦炭塔原料油入塔温度493℃和济南塔差不多,塔顶只有403℃,比济南焦炭塔低37℃.可见保温效果差,热损失大,相应的液体产品收率较低.建议对该塔保温进行改造更新.
图1 内外背带示意图图2 新保温结构示意图
参考文献:
1、炼油装置技术标定丛书:延迟焦化装置技术标定程序.
2、1996 API Coke Dru米SURVEY
Final report July21,1998.。