裂解爐是石油化工乙烯生產(chǎn)裝置的核心設備，在裂解爐施工過(guò)程中，必須嚴格按照各項技術(shù)標準和質(zhì)量要求組織實(shí)施。本文以上海石化70萬(wàn)噸/年乙烯改造工程中的裂解爐施工為例，闡述裂解爐本體管道的施工技術(shù)，供同類(lèi)工程參考。

　　一、工程概述及施工特點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　上海石化70萬(wàn)噸/年乙烯改造工程共有4臺裂解爐。裂解爐下部為輻射室，上部為對流室。其本體管道由輻射段爐管、跨越管、對流段爐管和上升下降管段4部分組成。輻射段爐管位于輻射室中心，爐管安裝受力于上部平衡吊架上，爐管出口部分與廢熱鍋爐對接，橫向與聯(lián)箱分配器連接。

　　裂解爐本體管道施工主要特點(diǎn)和難點(diǎn)：管道材質(zhì)種類(lèi)繁多；管道清潔及保護要求高，長(cháng)的爐管在吊運時(shí)必須有防止變形和損傷的措施；管道坡口加工、組裝精度及彈簧吊支架的調節要求相當嚴格；管道焊接工藝復雜、技術(shù)含量高、一次拍片合格的難度相當大，焊接管材有各種FeNi基合金、不銹鋼、CrMo鋼、耐高溫碳等，焊接管材種類(lèi)繁多、焊接性能各異；管道試氣試壓的技術(shù)要求高，一次試壓成功難度大；管道施工周?chē)�操作空間苛刻，既高又小，操作十分困難。

　　二、施工技術(shù)準備

　　裂解爐本體管道施工前必須做好充分的技術(shù)準備工作，具體包括：認真閱讀施工圖紙、技術(shù)規范等技術(shù)文件，與設計單位溝通，領(lǐng)會(huì )各項技術(shù)要求和技術(shù)要領(lǐng)；與鋼結構、設備等專(zhuān)業(yè)進(jìn)行技術(shù)協(xié)調，編制詳細施工方案，并繪制管道單線(xiàn)圖，對焊口進(jìn)行編號；對管材、配件及焊材等材料進(jìn)行檢查和驗收，確保材料質(zhì)量；需進(jìn)行焊接工藝評定的管材盡早進(jìn)行評定試驗；編制焊接工藝操作要領(lǐng)書(shū)；對技術(shù)工人應盡早進(jìn)行操作培訓，合格后持證上崗，并儲備一定數量的應急人員；對需用的技術(shù)裝備進(jìn)行落實(shí)檢查，并確保完好。

　　三、施工技術(shù)

　　1、施工工藝流程

　　施工準備→爐管尺寸復測→管口打磨坡口→坡口著(zhù)色檢查→組對管調整就位→組對管施焊前充氬→管口拼裝→管道焊接→活套法蘭緊固→集管定位→聯(lián)絡(luò )管、橫跨管尺寸復測→彈簧吊架就位→管口打磨坡口、著(zhù)色檢查→ 管口拼裝焊接→焊口無(wú)損檢測→管道完整性檢查→管道試氣試壓

　　2、輻射段爐管安裝

　　輻射段爐管由12片爐管組成。每2片爐管出口與相應的廢熱鍋爐下封頭連接形成一組輻射段爐管。輻射段爐管組對焊接須在廢熱鍋爐和輻射段爐管安裝完畢，尺寸調整后方可進(jìn)行。在輻射段爐管組對焊接、安裝前，必須先將廢熱鍋爐下封頭的活套法蘭處的變徑管與Y型三通組對焊接。組對焊口須進(jìn)行坡口打磨，坡口形式宜采用 “V”型。焊口組裝時(shí)須把焊口內外壁的油污、鐵銹等污物打磨干凈，露出金屬光澤。在活套法蘭與Y型三通組對拼裝時(shí)，應先將活套法蘭段倒置于平直的槽鋼上，然后將Y型三通倒置于法蘭口上進(jìn)行組對拼裝，以提高Y型三通安裝的精度。組對完畢后，應先將焊口進(jìn)行搭接，然后再把活套法蘭和Y型三通的2只口密封好，焊縫應用金屬鋁鉑紙進(jìn)行密封，在焊接時(shí)對該組件進(jìn)行充氬保護，保證每道口的施焊質(zhì)量。預制好的Y型三通與輻射爐管出口連接前，須先將輻射爐管按施工圖紙的尺寸進(jìn)行復測，把爐管標高、間距尺寸和垂直度調整到圖紙尺寸和規范要求。Y型三通下口與輻射段爐管出口組對時(shí)，應先將預制好的活套法蘭緊固好，緊固同時(shí)必須把石棉板墊在法蘭內，以保證組對施焊充氬時(shí)與上部廢熱鍋爐得以隔絕，待施焊結束后再把石棉板抽出。在Y型三通下口與輻射段爐管出口組對時(shí)，同時(shí)應把輻射段爐管中部組對準備工作做好，在每道焊口的兩側管內張貼兩道以上的可溶紙，保證施焊時(shí)的充氬質(zhì)量。

　　3、跨越管安裝

　　跨越管即輻射段爐管進(jìn)口至對流段出口管之間的管線(xiàn)。每臺裂解爐的跨越管有6組，跨越管安裝，須待輻射段爐管和對流段爐管都已安裝就位，并調整好尺寸后進(jìn)行，并必須自輻射段進(jìn)口管開(kāi)始向對流段出口管方向進(jìn)行安裝。將輻射段爐管的進(jìn)口管段，按照圖紙尺寸調整在同一軸線(xiàn)上，再進(jìn)行后步的組對安裝。然后每2片輻射段爐管的進(jìn)口集合管，用四通進(jìn)行組對安裝，合并成一組跨越管線(xiàn)。安裝好的6組集合管四通外側接口，必須在同一軸線(xiàn)和同一標高上。按照圖紙尺寸核對每段管道，根據現場(chǎng)實(shí)際復測的尺寸進(jìn)行下料組對焊接。管線(xiàn)的臨時(shí)支架安裝與管道接觸的部位，必須在管道的外壁用石棉板進(jìn)行包扎。管線(xiàn)組對安裝完畢，按圖紙尺寸要求進(jìn)行集合管的平衡吊架和管線(xiàn)上的配重吊架就位安裝。待整組跨越管安裝結束后，所有焊縫進(jìn)行酸洗和鈍化處理。

　　4、對流段爐管安裝

　　對流段爐管安裝，須待對流段各模塊組爐管調整后進(jìn)行，以確保對流段爐管安裝的準確率。對流段爐管有自身聯(lián)絡(luò )段和工藝對接段兩個(gè)部分。對流段爐管的現場(chǎng)組對焊口均布在每臺裂解爐南、北兩端面。聯(lián)絡(luò )管段現場(chǎng)組對安裝時(shí)，須按圖紙尺寸進(jìn)行現場(chǎng)復測，根據甲方提供的半成品管段，核實(shí)爐子南、北兩端管段和管段的程序編號，進(jìn)行管段下料現場(chǎng)組對安裝。高壓蒸汽進(jìn)出口與工藝管道組對安裝時(shí)，進(jìn)出口的集管材質(zhì)為P91，工藝管道材質(zhì)為P22，由于組對的兩種材質(zhì)等級相差大，所以在P91集管的管口上，迭焊一層5毫米材質(zhì)為P5的過(guò)渡層。迭焊層在施焊時(shí)，疊焊的高度必須保證在8毫米以上，待施焊結束后，再進(jìn)行迭焊層的坡口工作。迭焊層坡口必須用機械坡口機進(jìn)行，坡口形式采用“V”型，迭焊層的內外壁削刮到與管子壁厚相同為準。每組對焊口的兩側管腔內，必須用布把管內壁揩干凈，以確�？扇芗垙執�牢固，使充氬質(zhì)量得以保障。

　　5、上升下降管安裝

　　上升下降管安裝，須待汽包和廢熱鍋爐安裝調整完畢，方可進(jìn)行，且必須自汽包向廢熱鍋爐方向進(jìn)行。每臺裂解爐有6組上升下降管。安裝之前，必須對上升下降管加工好的管段進(jìn)行外觀(guān)質(zhì)量、外型尺寸和角度檢驗，核對管段編號。加工好的管段均有預留長(cháng)度100毫米左右，安裝前要求精確測量，正確下料和坡口，并將管內吹掃干凈。在管口拼裝時(shí)，須用專(zhuān)用對口夾具進(jìn)行組對安裝，使組對口在施焊過(guò)程中始終處于無(wú)應力狀態(tài)。各管段在組對拼裝時(shí)，須用拉線(xiàn)進(jìn)行縱向和橫向的尺寸復測，使上升下降管始終符合圖紙尺寸要求。

　　6、管道安裝應遵循的原則

　　對焊材必須進(jìn)行嚴格的檢查和驗收。對管道坡口必須進(jìn)行100%PT檢驗，對焊縫必須進(jìn)行100%PT和RT檢驗。在焊口組對時(shí)，決不允許用常規的組對拼裝方法，而必須用專(zhuān)用的組對夾具進(jìn)行組對拼裝，并應先調整好管道的位置，決不允許強制組對，以免產(chǎn)生焊接應力或焊縫裂紋等現象。在焊接時(shí)，焊工必須持證上崗，必須嚴格遵守焊接工藝操作要領(lǐng)書(shū)。所有的計量檢測儀器儀表必須是有效期內的合格量具。管道試氣試壓時(shí)，必須嚴格遵守試壓方案中規定的試壓程序、試壓要求和試壓的安全技術(shù)措施，確保萬(wàn)無(wú)一失。

　　上海石化70萬(wàn)噸/年乙烯改造工程裂解爐本體管道施工方案實(shí)踐證明合理、科學(xué)、可行，其焊接拍片的合格率為99%，系統試氣試壓一次成功。該裝置自2002年投料運營(yíng)，4臺裂解爐本體管道約910個(gè)左右的現場(chǎng)組對焊口至今安然無(wú)恙。