张克志，田桂龙，岳斌

中国石油抚顺石化工程建设有限公司，辽宁抚顺113004

再生器旋风分离器地面整体更换施工技术

张克志，田桂龙，岳斌

中国石油抚顺石化工程建设有限公司，辽宁抚顺113004

介绍了抚顺石化公司石油二厂催化装置再生器改造工程中，为满足检修工期要求，对旋风分离器的更换采用“整体吊装，地面组对”的方法：将8组旋风分离器和上封头整体吊装到地面专用工装胎架上，对旋风分离器拆旧换新，组对焊接一次完成，再与上封头整体安装。而实现工装胎架稳固、上表面水平，是保证旋风分离器组焊时垂直度达到高精度要求的关键。最终实现了内外作业面同时展开，提高安装精度、降低安全风险和大幅缩减工期的目标。为同类工程开创了全新的可参考的施工方法。

催化；旋风分离器；地面组焊；整体安装

抚顺石化公司石油二厂（以下简称石油二厂）重油催化装置于2000年8月建成投产，设计处理量150万t/a，2010年其检修改造工程是石油二厂炼油结构调整的重要组成部分。该重油催化装置中的反再生系统采用并列式布局，再生器采用逆流两段串联烧焦再生工艺，第一再生器在上、第二再生器在下，第一再生器、第二再生器共用一台主风机。对再生器进行大规模改动，所有内件全部拆除并改型，其中8组旋风分离器全部更换。本文重点介绍了旋风分离器的更换方法。

1 方案选择

1.1 方案一（传统施工方法）

再生器改造项目，传统施工工艺流程见图1。

图1 传统施工工艺流程

按此方案施工，吊装作业采用550 t履带吊车完成。各工序需要顺序进行，整个施工作业在同一条关键线路上，加上设备内其他部件改造，整体工期需要65 d。按此方案施工，存在两方面的制约因素：一是检修后期进入12月，东北地区气温将下降到-20℃以下，冬季施工安全风险增加，质量不容易保证[1]；二是按照石油二厂目前的蜡油罐存能力，即使常减压装置和延迟焦化装置处于低处理量运行，也只能保证连续生产55 d左右，即重催装置如果不能在55 d之内恢复生产，保证蜡油的二次加工，将导致常减压、焦化等一次加工装置停工，从而导致整个石油二厂停产，后果非常严重。

1.2 方案二（整体更换施工方法）

针对传统施工方法不能满足工期要求的情况，提出了再生器旋风分离器“整体吊装，地面组对”的施工方法，将原单线路施工作业改为局部时间内两条线路并行作业，其工艺流程见图2。

图2 整体更换工艺流程

按照此方案，吊装作业采用1 250 t履带吊车完成。将原来的顺序作业变成局部时间内两条线路并行作业，施工工期由原来的65 d减少为50 d，满足了工期的要求。在施工质量方面，采用地面组对的方法改善了作业条件，施工难度比在容器内大幅降低，质量控制容易实现，测量方法更加丰富且易于操作，因此施工质量明显提高，解决了以往容器内组对旋风分离器垂直度、标高等不易控制的难题。在施工安全方面，采用地面组对工法最大程度地避免了高空作业和交叉作业，大幅降低了作业风险，使施工安全控制更加容易。另外，此工法减少了容器内作业粉尘、噪声的污染，员工作业环境大为改善。

2 施工过程

2.1 施工准备

2.1.1 旋风分离器地面组对胎架的制作

旋风分离器实现地面组装更换，关键在于如何利用胎架模拟再生器筒体，起到支撑作用。而胎架制作的关键是保证胎架上表面的水平度，以此来保证旋风分离器组对后的垂直度。

胎架分地下和地上两部分。地下为钢筋混凝土结构基础，地上为管材和型材组成的框架，二者之间采用地脚螺栓连接。以胎架中心为圆心，在φ9.6 m圆周上均布8个基础（基础为600 mm×600 mm方形），在基础上立8根柱子（柱子选用φ219 mm×12 mm无缝钢管制作），胎架平面布置如图3所示。

图3 胎架平面布置

浇筑φ3 000 mm圆形混凝土基础，并预埋φ2 800 mm圆形钢板；使用厚度δ=28 mm钢板卷制外径为2 500 mm的筒体，筒体高度为8 500 mm，立在中心基础上并与预埋板焊接；底座板、柱顶盖板及筋板的具体形式见图4。用经纬仪找正垂直度，用水准仪找平柱顶盖板。

2.1.2 场地的处理

本工法采用了1 250 t吊车，并选用超起主臂工况，吊车带负载时最大质量达到了1 600 t，对场地的要求比较高，因此在吊车进场前需提前对场地进行处理，以达到吊车对地面承载力的要求。

由于施工区域为在运装置区，现场障碍较多，吊车组车位置、作业位置和旋风分离器地面组对临时托架设置位置相距较远，吊车作业过程影响的区域较大，吊车需要经过转车、行走等一系列动作，才能完成各项作业。

图4 胎架立面

图5 八根立柱之间的加固形式

经核算，吊车作业影响区域内的地面承载力应不小于30 kPa。吊车进场前，对该区域内进行了换填处理，区域内所有井、坑和空穴也全部用混合砂填埋，并用水撼砂处理。场地处理完成后，进行地面静载荷试验，试验结果符合要求。

2.1.3 容器施工报检

按照国家容器检修的相应规范、规定，到国家设立的管辖业主设备的部门申请容器修理改造施工许可。

2.2 施工流程

图6为本次再生器改造的整体施工流程。

图6 再生器整体改造施工流程示意

2.3 检修施工关键技术

2.3.1 搭设脚手架并切割、拆除烟气管道、封头、内件

（1）在第一再生器处搭设脚手架，从主风分布板处作为基准面向上搭起，搭至旋风分离器与料腿断口处及旋风分离器与器壁拉筋处。

（2）拆除旋风分离器拉筋与器壁连接处的衬里，同时将封头与第一再生器壁板焊道200 mm范围内的衬里拆除，并使用气刨将8根拉筋与器壁断开。

（3）利用气刨将旋风分离器与料腿接口处刨断，在每个旋风分离器上焊接2个吊耳，用2台2t起重机将每组料腿挂好，将每组料腿依次落至第一再生器底部。

2.3.2 拆除上封头连同8组旋风分离器

（1）吊点设置在外集气室与第一再生器球型封头连接的8根二旋出口管上。选用直径为51 mm的6×37 mm钢丝绳，选用4个吊点，每点缠绕3圈（每圈绳长35 m）。

（2）切割前用记号笔在封头焊道处沿圆周均匀做8点标记，确保回装时的封头方位正确。

（3）采用火焰切割将封头与筒体连接焊道割开。

（4）吊装使用1 250 t吊车，站位在仪表室东侧（检修通道宽度为12.5 m），最近作业半径为40 m，吊车组装102 m杆长，外集气室、烟气管道、球型封头、8组两级旋风分离器及其他附件总质量为280 t。查1 250 t吊车性能表得知，在使用悬浮配重时，作业半径为40 m时，102 m杆最大可吊装313 t，因此可保证吊装安全可靠。

（5）吊起设备后起杆至最佳吊装重量时，将吊车行驶至旋风分离器地面组对胎架附近（吊车移动距离为40 m），吊装、走行过程见图7。将外集气室、烟气管道、球型封头、8组两级旋风分离器吊放在51#管架北侧空地的胎架上（见图8）。

图7 吊装行走平面示意

图8 外集气室、球形封头及8组旋风分离器整体落在胎架上

2.3.3 旋风分离器地面组对

（1）在胎架中心柱上使用[25a对扣的槽钢及2 L125 mm×8 mm的角钢焊接型钢架，用来固定每组旋风分离器。

（2）将旋风分离器固定好后，使用气刨切割与二级旋风分离器出口管的连接焊口。清除封头二旋出口管内衬里100 mm，以方便组对新旋风分离器。一级旋风分离器将挂板处螺栓拆卸，使其与顶封头分离。

（3）将封头与8组旋风分离器断开后，使用1 250 t吊车将封头、集气室吊至地面，并使用道木垫起，在地面封头内搭设脚手架，拆除顶封头需设吊耳处的衬里，并同时进行封头坡口修理打磨。

（4）依次吊出8组旧旋风分离器，并装车运走。

（5）依次吊装8组新旋风分离器至旋风分离器胎架上。

（6）使用1 250 t吊车将封头吊装在胎架上（见图8），在封头内调整封头方位，使其与二级旋风分离器断口处相对应。

（7）使用2台10 t起重机挂在顶封头的吊耳上，开始组对。

（8）组对时首先组对二级旋风分离器出口管，测量垂直度，在旋风分离器底部挂起重机来调整垂直度，垂直度允许误差为±5 mm。符合标准要求后对二旋出口管进行点焊固定，同时紧固一级旋风分离器吊挂螺栓。

（9）固定旋风分离器与器壁之间的导向拉筋后，进行二级旋风分离器与升器管之间焊缝的焊接，并进行PT检测。合格后恢复衬里。

（10）为了避免二级旋风分离器出口管焊接后旋风分离器垂直度变化，采用钢性固定，在焊口四周对称焊接4块δ=10 mm的不锈钢立筋板。

2.4 经济效益分析

在2010年改造中，再生器旋风分离器地面整体更换施工技术实施效果非常好，旋风分离器安装后的垂直度偏差控制在±3 mm以内，是有史以来最好的组装结果；开车一次成功，取得了满意的结果。

（1）从工程造价来看，传统施工方法与整体更换施工方法的费用对比见表1。从表中可以看出，整体更换施工方法的工程造价上升了188万元。

表1 传统施工方法与整体更换施工方法机械费对比

（2）从装置投产后产生的经济效益看，由于装置提前投产15 d，按目前的情况，装置的处理能力在5 400 t/d左右，每天可以产生近百万元的利润，多生产15 d可以产生经济效益1 500万元左右。

（3）从整体角度来看，采用整体更换施工方法使得工程造价有所上升，但由于装置提前投产带来的经济效益远远大于工程造价的增加，因而采用新工法的整体经济效益比传统施工方法要大得多。装置提前生产，一方面避免了石油二厂的全面停产，另一方面产出的产品可以及时满足社会需要，其带来的社会效益也是非常巨大的。

3 结束语

再生器旋风分离器“整体吊装，地面组对”施工方法在抚顺石化公司石油二厂重油催化装置检修改造工程中已实施6年。6年来，两次检修打开装置观察，内件没有损坏，因而也未更新。此施工方法又分别在80万t催化再生器、300万t催化沉降器旋风分离器更换工程中得到推广应用，并取得良好的效果。

[1]任旭鹏，冯庆辉.重油催化裂化装置再生器筒体吊装外管式吊耳与内板式吊耳对比[J].石油工程建设，2015，41（6）：50-52.

中国石油开题攻关稠油大分子降黏剂

据《石油商报》（记者王巧然）报道，中国石油正着手研制具有降低稠油黏度又可增加驱替液黏度两种功能的大分子降黏剂。这是记者3月中旬从中国石油股份公司科技管理部召开的“十三五”重大科技项目开题设计专家论证会上获得的信息。

中国石油在新疆、辽河、大港和吐哈等油田拥有丰富的稠油资源。稠油开发方法包括热采和水驱，其中水驱普通稠油储量占稠油总储量30.1%，产量逐年增加。由于稠油黏度较大及油藏非均质性严重，普通稠油水驱进入高含水、高递减阶段，水驱采收率只有5%至25%。

大分子降黏剂可在地层低剪切速率下对稠油（被驱替相）具有较强增溶分散降黏效果，同时对水（驱替介质）又具有增黏性，二者共同作用可进一步扩大波及体积，改善开发效果。

为提高稠油水驱采收率，国内外学者做了大量工作，主要包括碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱、复合驱及气驱等，室内研究取得一定成效，部分技术进行了矿场试验。但目前稠油水驱提高采收率用降黏剂还存在诸多问题，如在地层低剪切强度条件下很难形成O/W（水包油）乳液实现降黏；小分子降黏剂对水（驱替介质）没有增黏性（扩大波及体积）等。以中国石油勘探开发研究院为主力军的研究团队，拟重点攻关稠油水驱的大分子降黏剂分散降黏机理以及大分子降黏剂合成与评价等。

摘自：http：//news.cnpc.com.cn/epaper/sysb/20170329/0123756004.htm

（本刊摘录）

Integralreplacement technique ofregenerator cyclone on ground

ZHANG Kezhi，TIAN Guilong，YUE Bin
PetroChina Fushun PetrochemicalEngineering Construction Co.，Ltd.，Fushun 113004，China

In the regenerator reformation project of the catalytic unit at Fushun Petrochemical Co.No.2 Plant，in order to satisfy the maintenance period requirement，the replacement of the cyclone adopts the method of“integral hoisting，assembly on ground”，that is，integrally hoisting down the eight cyclones and one upper dome to a special support frame on ground，removing old cyclones and replacing them with new cyclones on the special support frame，completing assembly and welding once，then integrally installing them with the upper dome.To make the special support frame stable and its upper surface horizontal is the key to ensure the high precise verticality of the cyclones during welding.Finally，the construction target is reached，which includes simultaneously conducting internaland externalwork，increasing installation accuracy，decreasing safety risk and greatly shortening work period.

catalysis；cyclone；assembly welding on ground；integralinstallation

10.3969/j.issn.1001-2206.2017.02.015

张克志（1976-），男，辽宁抚顺人，高级工程师，1998年毕业于抚顺石油学院焊接工艺及设备专业，现从事炼油厂检维修工作。

2016-11-16；

2017-01-18

Email：2895216078@qq.com