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大型换热器抽芯工装设计点击：1766 日期：[ 2014-04-26 22:44:59 ] |
| 张永华 (扬子石化检修安装有限责任公司) 扬子石化公司烯烃厂自1987年7月开车以来,乙烯装置换热器由于不断的积垢或形成结焦物,影响产品的质量,同时使得换热效率下降,必须进行抽芯检修。受施工空间的限制以及动火用电等安全因素的限制,在现场抽芯几乎无法进行。经过多方论证,决定在不影响烯烃厂正常生产的情况下,用备用设备替代结焦严重的设备,将结焦严重的设备整体移位逐台运往新抽芯场地采用电加热法,使设备内残留的结焦物熔化并大部分流出,然后再进行抽芯。笔者主要针对Ｅ ＥＡ123换热器的抽芯进行抽芯工装设计。 1 抽芯工装的设计 换热器总重52 4ｔ,其中管束重28.6ｔ,外形尺寸2000ｍｍ×19ｍｍ×9380ｍｍ。整个抽芯工装包括电加热器、龙门架、牵引装置以及机具选用。 1.1 电加热器的设计 Ｅ-ＥＡ123换热器外形尺寸以及自重都很大,根据现有的设备和条件,设计一个简易加热器,进行局部加热,通过热传导达到整体加热的目的。设计与Ｅ ＥＡ123壳体外径一致的弧面板,内衬绝热保温材料,在内衬表面安装履带式电加热板,履带式电加热器共有24块电加热板,每块10ｋＷ,共240ｋＷ(由工艺设计人员计算并根据实践经验得出),并通过热电偶由电脑温控仪控制为了便于人工拆装,设计成6台电加热小车(每台装有4片履带式电加热板,下部装有4个万向轮),两侧分布,每侧各3台。另外,弧面板的顶部还安装了防雨、防火石棉瓦。Ｅ ＥＡ123的壳体材料为ＳＭ41Ｂ,为防止壳体局部受热变形以及壳体内介质燃烧,电加热器的加热温度必须控制在425℃[1]以下。 1.2 龙门架的设计 Ｅ-ＥＡ123换热器管束重量为28.6ｔ,残余结焦物把折流板与壳体连接在一起,同时由于管束和壳体均存在不同程度的变形,且经多次检修实践可知,在抽芯刚开始时的阻力达800～1000ｋＮ左右,仅靠卷机和滑轮组产生的拉力无法使该管束和壳体间产生滑动,因此设计龙门架一件,结构示意图如图1所示。利用龙门架和2个50ｔ分离式液压千斤顶,将芯子顶出1.5～2.5ｍ,然后用卷扬机和滑轮组将该管束抽出。 1.3 换热器牵引装置的设计 牵引装置的设计包括抽芯场地的选择,卷扬机、滑轮组的选择及摆放等。抽芯场地平面图如图2所示。 经计算,起吊用的钢丝绳选用6ｍｍ×37～43ｍｍ,长度为16.5ｍ的钢丝绳两根。管束重28.6ｔ,摩擦系数ｆ=0.15～0.2(假设结焦物全部熔化并大部分流出),则牵引力Ｆ=Ｎｆ=42～56ｋＮ。考虑到残余结焦物的影响,根据实践经验选取摩擦系数ｆ实际=0.4,则牵引力最大为Ｆ=112ｋＮ。根据机械设备安装手册,选取5ｔ卷扬机一台和20ｔ滑轮组一组。1.4 机具选用130ｔ吊车1台;20ｔ滑轮组1组;50ｔ分离式液压千斤顶2台;5ｔ卷扬机1台;龙门架1件;枕木(22ｃｍ×16ｃｍ×250ｃｍ)30根;钢丝绳6×37 Ｉ,43ｍｍ,16.5ｍ,1对;钢丝绳6×37 Ｉ,24ｍｍ,2.6ｍ,1对;钢丝绳6×37-Ｉ,21ｍｍ,150ｍ。 2 使用效果 抽芯装置建成后,已连续使用多次,为检修节约了大量费用,同时大大提高了检修效率。以一台Ｅ ＥＡ123换热器抽芯检修计算,建成该装置前、后的比较如表1所示。 3 结束语 E-ＥＡ123为大直径(2000ｍｍ)换热器,设备运行工况较差,结焦严重,导致检修抽芯极为困难,而采用履带式电加热器,先对该换热器进行电加热,使结焦物熔化,然后进行抽芯,降低了劳动强度,提高了检修效率,为换热器的抽芯提供了保证。 设计龙门架、牵引装置等抽芯工装,使Ｅ ＥＡ123换热器的抽芯工作由难变易,保证了乙烯装置的“安、稳、长、满、优”运行。Ｅ ＥＡ123换热器电加热法抽芯的顺利实施,为大型换热器的工厂化检修提供了保证。 |
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