CN109520852A - 一种dcc装置超大容积再生器气压试验系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统，再生器，与再生器下部连接的外取热器，与再生器通过烟气返回管连接的脱气罐Ⅰ、脱气罐Ⅱ，所述脱气罐Ⅰ和脱气罐Ⅱ底部分别连接有再生斜管Ⅰ和再生斜管Ⅱ，设置于再生器顶部的烟道，所述再生器下部设有待生斜管。本发明试压容器达到3600立方米时的气压试验工艺，在试压过程通过落实针对性的安全技术措施，圆满的完成了试压任务，值得在同行业推广应用。

Description

一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统及方法
技术领域
本发明涉及一种化工设备气压试验系统及方法，具体涉及一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统及方法。
背景技术
一般的化工设备催化裂化（DCC）制乙烯装置反再系统的反应器、再生器制作完成后需要进行压力试验，由于设备支架承载力不够，不能进行水压试验，且系统内辅助设备较多，若分别隔开，独自试压需要太多的盲板，同时施工投入成本很大。为了提高效率，克服该装置反应器系统容积大，气压试验危险性高等特点，采取一种可靠的安全措施，对超大容积设备气压试验是急需解决的技术问题。
气压试验主要参数
反应器、再生器是150万吨/年催化裂解(DCC)制乙烯装置反再系统的核心设备，该设备现场分片组装完毕后需进行整体气压试验，由于设备容积大，无法断开的附属设备及工艺管道多，系统内特殊元件（膨胀节）多，在整个试验系统划分中必须全面综合考虑。反应器、再生器气压试验主要参数表，见表1。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统及方法。其主要是再生器在不隔外取热器、脱气罐Ⅰ、脱气罐Ⅱ、再生斜管Ⅰ、再生斜管Ⅱ以及待生斜管等设备的前提下，试压容器达到3600立方米时的气压试验工艺，在试压过程通过落实针对性的安全技术措施，圆满的完成了试压任务，值得在同行业推广应用。
本发明的技术方案是：
一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统，包括再生器1，与再生器1下部连接的外取热器，与再生器1通过烟气返回管连接的脱气罐Ⅰ、脱气罐Ⅱ，所述脱气罐Ⅰ和脱气罐Ⅱ底部分别连接有再生斜管Ⅰ和再生斜管Ⅱ，设置于再生器顶部的烟道，所述再生器下部设有待生斜管，
其特殊之处在于：
该系统的所有设备法兰接管均采用法兰盖密封；
所述再生器、脱气罐Ⅰ、脱气罐Ⅱ下斜口、待生斜管、再生斜管Ⅰ及再生斜管Ⅱ的焊接口均采用焊接封头进行密封；
所述再生器顶部烟道人孔处安装1台安全阀，安全阀根部安装1台截止阀。
所述再生器安装5支压力表；再生器封头P2-1安装1支，脱气罐ⅠP接口安装1支，脱气罐Ⅱ接管P1安装1支压力表，外取热器L-1接管安装1支压力表，进气线安装1支压力表，每支压力表根部安装1台针型阀；
该系统的进气口设置在再生器底部，排气口设置在再生器顶部烟道人孔处；安装DN300闸阀和消音器进行排放控制，排放口采取双阀门控制；
该系统内必须设置排气口和紧急排气口，排气口设置在系统顶部，紧急排气口根据现场实际情况必须设置在操作便捷、安全、合理的地方。
上述封头为椭圆封头。
上述针型阀开启后挂牌提醒，防止关闭等误操作。
一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特殊之处在于，包括：
待再生器气压试验准备就绪，进行
1）试验时先缓慢升压至试验压力的10%即0.061Mpa，保压5min；
2）对所有焊接接头和连接部位进行初次检查，用肥皂水或发泡剂等对所有焊缝、密封面等进行检查；
3）确认无泄露后，再继续升压至规定试压压力的 50%即0.306 Mpa；
4）如无异常现象，继续按0.061Mpa逐级升压，每级稳压3分钟，直至试验压力0.612Mpa，稳压时间10min；
5）然后降至设计压力0.36Mpa，并保持能满足满足全面检查的时间，进行泄漏检查；
6）若有泄露，泄压修补后按上述方法重新试验，直至合格。
5、如权利要求4所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，所述封头选取依据以下计算结果：
取再生器系统待生斜管封头进行计算，实际使用封头规格型号为EHA1800*20；
则：
实际使用封头壁厚δh=20mm＞3.73mm
故所使用封头满足试压要求；其余封头校核方法同上。
上述合格标准时在气压试验中无泄漏、无异常变形及无异常声响。
上述外取热器的管束必须单独加压，始终保证管束处于正压状态，在整个试压过程中，保持管束压力高于壳程压力0.1MPa。
上述待生斜管、再生斜管Ⅰ以及再生斜管Ⅱ应该从膨胀节的地方断开，尽可能不要将膨胀节带入试验系统，若由于安装原因无法断开，则必须经设计及膨胀节制造厂家核算确认后方可带入。
上述试压时必须设置安全阀，压力超过试验压力时安全阀启跳泄放压力至试验压力，安全阀的整定压力参考GB150-2011选取为1.1倍的试验压力；安全阀公称直径和数量与系统进气口截面流量有关，此处选取DN100安全阀各1台，安全阀选取全启式；安全阀整定压力分别为：再生器系统0.673Mpa；反应器系统0.506Mpa；安全阀必须经校验合格，且有校验合格证书。
上述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特殊之处在于，该方法使用22立方米/分钟大型空气压缩机加压；系统进气线选用DN150无缝钢管，系统紧急排气口选用DN150无缝钢管和DN150，PN2.5截止阀即可。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明主要是再生器在不隔外取热器、脱气罐Ⅰ、脱气罐Ⅱ、再生斜管Ⅰ、再生斜管Ⅱ以及待生斜管等设备的前提下，试压容器达到3600立方米时的气压试验工艺，在试压过程通过落实针对性的安全技术措施，圆满的完成了试压任务，值得在同行业推广应用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为再生器系统气压试验的升、降压曲线示意图。
图3为反应器系统气压试验的升、降压曲线示意图。
附图标记：1-再生器，2-脱气罐Ⅰ，3-脱气罐Ⅱ，4-再生斜管Ⅰ，5-再生斜管Ⅱ，6-烟道，7-待生斜管，8-外取热器。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明主要思想是在试压阶段将反应器与再生器1分离，分别单独试压，大大提高了效率，并能确保实验的精度和效果。本发明仅涉及再生器1部分试压实验。
一种DCC装置超大容积再生器1气压试验系统，包括再生器11，与再生器11下部连接的外取热器8，与再生器11通过烟气返回管连接的脱气罐Ⅰ2、脱气罐Ⅱ3，所述脱气罐Ⅰ2和脱气罐Ⅱ3底部分别连接有再生斜管Ⅰ4和再生斜管Ⅱ5，设置于再生器1顶部的烟道6，所述再生器1下部设有待生斜管7，
该系统的所有设备法兰接管均采用法兰盖密封；
所述再生器1、脱气罐Ⅰ2、脱气罐Ⅱ3下斜口、待生斜管7、再生斜管Ⅰ4及再生斜管Ⅱ5的焊接口均采用焊接封头进行密封；
所述再生器1顶部烟道6人孔处安装1台安全阀，安全阀根部安装1台截止阀。
所述再生器1安装5支压力表；再生器封头P2-1安装1支，脱气罐Ⅰ2P接口安装1支，脱气罐Ⅱ3接管P1安装1支压力表，外取热器8L-1接管安装1支压力表，进气线安装1支压力表，每支压力表根部安装1台针型阀；
该系统的进气口设置在再生器1底部，排气口设置在再生器1顶部烟道6人孔处；安装DN300闸阀和消音器进行排放控制，排放口采取双阀门控制；
该系统内必须设置排气口和紧急排气口，排气口设置在系统顶部，紧急排气口根据现场实际情况必须设置在操作便捷、安全、合理的地方。
封头为椭圆封头。
针型阀开启后挂牌提醒，防止关闭等误操作。
一种DCC装置超大容积再生器1气压试验方法，包括：
待再生器1气压试验准备就绪，进行
1）试验时先缓慢升压至试验压力的10%即0.061Mpa，保压5min；
2）对所有焊接接头和连接部位进行初次检查，用肥皂水或发泡剂等对所有焊缝、密封面等进行检查；
3）确认无泄露后，再继续升压至规定试压压力的 50%即0.306 Mpa；
4）如无异常现象，继续按0.061Mpa逐级升压，每级稳压3分钟，直至试验压力0.612Mpa，稳压时间10min；
5）然后降至设计压力0.36Mpa，并保持能满足满足全面检查的时间，进行泄漏检查；
6）若有泄露，泄压修补后按上述方法重新试验，直至合格。
5、如权利要求4所述一种DCC装置超大容积再生器1气压试验方法，其特征在于，所述封头选取依据以下计算结果：
取再生器1系统待生斜管7封头进行计算，实际使用封头规格型号为EHA1800*20；
则：
实际使用封头壁厚δh=20mm＞3.73mm
故所使用封头满足试压要求；其余封头校核方法同上。
合格标准时在气压试验中无泄漏、无异常变形及无异常声响。
外取热器8的管束必须单独加压，始终保证管束处于正压状态，在整个试压过程中，保持管束压力高于壳程压力0.1MPa。
待生斜管7、再生斜管Ⅰ4以及再生斜管Ⅱ5应该从膨胀节的地方断开，尽可能不要将膨胀节带入试验系统，若由于安装原因无法断开，则必须经设计及膨胀节制造厂家核算确认后方可带入。
试压时必须设置安全阀，压力超过试验压力时安全阀启跳泄放压力至试验压力，安全阀的整定压力参考GB150-2011选取为1.1倍的试验压力；安全阀公称直径和数量与系统进气口截面流量有关，此处选取DN100安全阀各1台，安全阀选取全启式；安全阀整定压力分别为：再生器1系统0.673Mpa；反应器系统0.506Mpa；安全阀必须经校验合格，且有校验合格证书。
一种DCC装置超大容积再生器1气压试验方法，该方法使用22立方米/分钟大型空气压缩机加压；系统进气线选用DN150无缝钢管，系统紧急排气口选用DN150无缝钢管和DN150，PN2.5截止阀即可。
实施例：
本发明以某化工园区150万吨/年催化裂化（DCC）制乙烯装置反再系统的反应器气压试验为例，介绍了反应器气压试验的程序、技术要求和注意事项。该装置反应器系统具有气压试验容积大，气压试验危险性高等特点，且大容积的反应器气压试验为国内首次实施，对该类设备的气压试验具有一定的指导和参考意义，现就反应器气压试验的施工工艺介绍如下。
一、气压试验主要参数
反应器、再生器1是150万吨/年催化裂解(DCC)制乙烯装置反再系统的核心设备，该设备现场分片组装完毕后需进行整体气压试验，由于设备容积大，无法断开的附属设备及工艺管道多，系统内特殊元件（膨胀节）多，在整个试验系统划分中必须全面综合考虑。反应器、再生器1气压试验主要参数表，见表1。
二、气压试验系统
1、再生器1气压试验系统
1.1再生器1气压试验系统主要包括再生器1、脱气罐Ⅰ2、脱气罐Ⅱ3和外取热器8及部分斜管等，再生器1器系统图，见图1。
1.2再生器1系统的所有设备法兰接管均采用法兰盖密封；再生器1N1、N8’、脱气罐Ⅰ2（Ⅱ）下斜口、待生斜管7等5个焊接口均采用焊接椭圆封头进行密封。
1.3再生器1顶部烟道6人孔处安装1台安全阀，安全阀根部安装1台截止阀。
1.4再生器1系统安装5支压力表。再生器1封头P2-1安装1支，脱气罐Ⅰ2P接口安装1支，脱气罐Ⅱ3接管P1安装1支压力表，外取热器8L-1接管安装1支压力表，进气线安装1支压力表，每支压力表根部安装1台针型阀；针型阀开启后挂牌提醒，防止关闭等误操作。
1.5进气口设置在再生器1底部N3’处，排气口设置在再生器1顶部烟道6人孔处；安装DN300闸阀和消音器进行排放控制，排放口采取双阀门控制。
1.6由于外取热器8管束与壳体分离，且管束为正压设计，不能承受负压，为了避免将外取热器8壳体串入系统导致管束形成负压，必须给管束单独加压，始终保证管束处于正压状态，在整个试压过程中，保持管束压力高于壳程压力0.1MPa即可。
2、反应器和再生器1两大系统之间联通的斜管（待生斜管7、再生斜管、再生斜管Ⅱ5）应该从膨胀节的地方断开，尽可能不要将膨胀节带入试验系统，若由于安装原因无法断开，则必须经设计及膨胀节制造厂家核算确认后方可带入。
3、系统内所有法兰口采用标准法兰盲板盖封堵，缠绕垫片密封，螺栓紧固；焊接口采用与母材材质相同的椭圆封头密封；
4、系统内进气点选取必须合理，应熟悉设备内部构造，保证进气口附近无设备内件阻碍气流，从而保证进气口气流顺畅；
5、每个系统内必须设置排气口和紧急排气口，排气口设置在系统顶部，紧急排气口根据现场实际情况必须设置在操作便捷、安全、合理的地方；系统排放口和紧急排放口必须进行加固，防止气体排放时候产生震动；
6、为保证设备试压的安全，试压时再生器1、反应器每个试验系统必须设置安全阀，压力超过试验压力时安全阀启跳泄放压力至试验压力，安全阀的整定压力参考GB150-2011选取为1.1倍的试验压力；安全阀公称直径和数量与系统进气口截面流量有关，此处选取DN100安全阀各1台，安全阀选取全启式；安全阀整定压力分别为：再生器1系统0.673Mpa；反应器系统0.506Mpa；安全阀必须经校验合格，且有校验合格证书。
7、考虑环境温度对系统压力的影响，尽量避免压力达到试验压力时正值正午，防止由于外界温度变化引起系统压力突然升降。
8、两个系统加压设备，均使用22立方米/分钟大型空气压缩机2台；系统进气线选用DN150无缝钢管，系统紧急排气口选用DN150无缝钢管和DN150，PN2.5截止阀即可。
三、气压试验相关计算
1、反应器系统内封头核算
取反应器系统待生斜管7封头进行计算，实际使用封头规格型号为EHA1800*20，则：
封头厚度计算公式：
式中： K—椭圆封头形状系数，
Di—封头内径，mm； hi—凸型封头内曲面深度，mm；
Pc—计算压力，MPa； [σ]t—封头材料的许用应力，MPa；
Φ—焊接接头系数；
则：
实际使用封头壁厚δh=20mm＞3.5mm
故所使用封头满足试压要求。
2、再生器1系统内封头核算
取再生器1系统待生斜管7封头进行计算，实际使用封头规格型号为EHA1800*20；
则：
实际使用封头壁厚δh=20mm＞3.73mm
故所使用封头满足试压要求；其余封头校核方法同上。
四、试压步骤
1、再生器1系统气压试验：试验时先缓慢升压至试验压力的10%即0.061Mpa，保压5min，对所有焊接接头和连接部位进行初次检查，用肥皂水或发泡剂等对所有焊缝、密封面等进行检查，确认无泄露后，再继续升压至规定试压压力的 50%即0.306 Mpa；如无异常现象，继续按0.061Mpa逐级升压，每级稳压3分钟，直至试验压力0.612Mpa，稳压时间10min。然后降至设计压力0.36Mpa，并保持足够长的时间（满足全面检查即可）进行泄漏检查，若有泄露，泄压修补后按上述方法重新试验。气压试验以无泄漏、无异常变形、无异常声响为合格。升、降压曲线示意图，见图2。
2、反应器系统气压试验：试验时先缓慢升压至试验压力的10%即0.05Mpa，保压5min，对所有焊接接头和法兰连接部位进行初次检查，用肥皂水或发泡剂等对所有焊缝、密封面等进行检查，确认无泄露后，再继续升压至规定试验压力的 50%即0.23 Mpa；如无异常现象，继续按0.046Mpa逐级升压，每级稳压3分钟，直至试验压力0.46Mpa，稳压时间10min。然后降至设计压力0.27Mpa，并保持足够长的时间（满足全面检查即可）进行泄漏检查，若有泄露，泄压修补后按上述方法重新试验。气压试验以无泄漏、无异常变形、无异常声响为合格。升、降压曲线示意图，见图3。
五、质量、安全保证措施
1、气压试验施工方案已经总包单位、监理和业主单位批准，并经过专家论证通过。对参与施工的所有人员进行了技术交底和安全交底，让所有参与施工的人员了解施工技术要求及危险源。
2、试验系统中所涉及到的分片、分段组装设备组对安装、焊接、热处理、无损检测必须全部完成并合格，且符合设计文件及技术规范要求；相关关部门对工程资料进行审查确认，全部符合要求方可试压。
3、实验前支吊架检查加固合格，设备地脚螺栓紧固可靠均符合设计要求三个系统内设备所有接管已经封堵。法兰密封管口封堵均选用标准法兰盲板盖封堵，缠绕垫片密封，螺栓紧固；敞口管口由于其公称直径均≥500mm，故选用标准椭圆封头焊接封堵，封头材质与管口材质相同或相近。
4、试压用的临时加固措施安全可靠，临时盲板、封头位置安装正确，标志明显，盲板安装及拆除必须记录，并在现场显著标示，不能漏装漏拆。
5、试验用压力表已经校验，并在合格检验周期内，其精度不得低于1.6级，表的满刻度值为被测最大压力的1.5-2倍，表盘直径150mm。
6、试压时临时管线、放空管线用无缝钢管、阀门等所以连接的附件必须内部清理干净，保证试验用气体的洁净干燥。
7、气压试验时，各个系统中所附带的特殊阀门（例如滑阀等）必须处于开启状态。
8、由于反应器、再生器1为分片组装设备，组对焊缝多，且系统附属设备及管线对接口多；在整个气压试验过程中，为了保证对所有组对焊缝、接管、装卸孔及斜管等焊缝检测到位，在系统内无平台（无法观测）的部位搭设脚手架，以便气压试验过程中对关键监控点的全面监控；
9、试验结束后进行开阀泄压时，必须缓慢打开消音器下方的双阀，开启时先打开上边阀门半圈，再开启下边阀门半圈，如此重复交替打开阀门；开启过程中若出现较大震动或者哨音时立即停止操作，关小阀门；泄压须缓慢排放，严禁降压过快。
10、进气管线由于距离空压机近，压缩空气流速大，管线温度高，必须做警戒标识，禁止触碰，防止高温烫伤。
11、为保证设备试压的安全，试压时再生器1、反应器顶部各安装安全阀1台。
12、气压试验时，压风车应由专人看管、操作。
13、设备试压时升压应缓慢，严禁带压设备、附属管道受强烈冲击。
14、在试压过程中如发现泄漏现象，应泄压后返修，严禁带压修补。
15、气压试验时须划定禁区，安排专职人员负责警戒，无关人员不得进入。由于系统庞大，附带设备多，危险区域范围大，为了不影响其他专业施工，试压过程中，反应器系统和再生器1系统以反再框架为界限划为禁区。
16、 试压工作开始后，操作人员与压力表监测人员必须时刻保持联络，以防系统超压。试压合格后降压应缓慢进行，防止降压速度过高，并及时打开进气口，防止系统产生负压。
17、根据现场施工环境情况，早晚与正午温差比较大，考虑环境温度对系统压力的影响，尽量避免压力达到试验压力时在正午，防止由于外界温度变化引起系统压力突然升降。
六、主要施工机具、测量机具
。

Claims (10)

1.一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统，包括再生器（1），与再生器（1）下部连接的外取热器（8），与再生器（1）1通过烟气返回管连接的脱气罐Ⅰ（2）、脱气罐Ⅱ（3），所述脱气罐Ⅰ（2）和脱气罐Ⅱ（3）底部分别连接有再生斜管Ⅰ（4）和再生斜管Ⅱ（5），设置于再生器（1）顶部的烟道（6），所述再生器（1）下部设有待生斜管（7），
其特征在于：
该系统的所有设备法兰接管均采用法兰盖密封；
所述再生器（1）、脱气罐Ⅰ（2）、脱气罐Ⅱ（3）下斜口、待生斜管（7）、再生斜管Ⅰ（4）及再生斜管Ⅱ（5）的焊接口均采用焊接封头进行密封；
所述再生器（1）顶部烟道（6）人孔处安装1台安全阀，安全阀根部安装1台截止阀；
所述再生器（1）安装5支压力表；再生器封头P2-1安装1支，脱气罐Ⅰ（2）P接口安装1支，脱气罐Ⅱ（3）接管P1安装1支压力表，外取热器（8）L-1接管安装1支压力表，进气线安装1支压力表，每支压力表根部安装1台针型阀；
该系统的进气口设置在再生器（1）底部，排气口设置在再生器（1）顶部烟道（6）人孔处；安装DN300闸阀和消音器进行排放控制，排放口采取双阀门控制；
该系统内必须设置排气口和紧急排气口，排气口设置在系统顶部，紧急排气口根据现场实际情况必须设置在操作便捷、安全、合理的地方。
2.如权利要求1所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统，其特征在于：所述封头为椭圆封头。
3.如权利要求1或2任一所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验系统，其特征在于：所述针型阀开启后挂牌提醒，防止关闭等误操作。
4.一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，包括：
待再生器（1）气压试验准备就绪，进行
1）试验时先缓慢升压至试验压力的10%即0.061Mpa，保压5min；
2）对所有焊接接头和连接部位进行初次检查，用肥皂水或发泡剂等对所有焊缝、密封面等进行检查；
3）确认无泄露后，再继续升压至规定试压压力的 50%即0.306 Mpa；
4）如无异常现象，继续按0.061Mpa逐级升压，每级稳压3分钟，直至试验压力0.612Mpa，稳压时间10min；
5）然后降至设计压力0.36Mpa，并保持能满足满足全面检查的时间，进行泄漏检查；
6）若有泄露，泄压修补后按上述方法重新试验，直至合格。
5.如权利要求4所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，所述封头选取依据以下计算结果：
取再生器（1）系统待生斜管（7）封头进行计算，实际使用封头规格型号为EHA1800*20；
则：
实际使用封头壁厚δh=20mm＞3.73mm
故所使用封头满足试压要求；其余封头校核方法同上。
6.如权利要求4所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，所述合格标准时在气压试验中无泄漏、无异常变形及无异常声响。
7.如权利要求4～6任一所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，所述外取热器（8）的管束必须单独加压，始终保证管束处于正压状态，在整个试压过程中，保持管束压力高于壳程压力0.1MPa。
8.如权利要求7所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，所述待生斜管（7）、再生斜管Ⅰ（4）以及再生斜管Ⅱ（5）应该从膨胀节的地方断开，尽可能不要将膨胀节带入试验系统，若由于安装原因无法断开，则必须经设计及膨胀节制造厂家核算确认后方可带入。
9.如权利要求8所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，所述试压时必须设置安全阀，压力超过试验压力时安全阀启跳泄放压力至试验压力，安全阀的整定压力参考GB150-2011选取为1.1倍的试验压力；安全阀公称直径和数量与系统进气口截面流量有关，此处选取DN100安全阀各1台，安全阀选取全启式；安全阀整定压力分别为：再生器（1）系统0.673Mpa；反应器系统0.506Mpa；安全阀必须经校验合格，且有校验合格证书。
10.如权利要求9所述一种DCC装置超大容积再生器气压试验方法，其特征在于，该方法使用22立方米/分钟大型空气压缩机加压；系统进气线选用DN150无缝钢管，系统紧急排气口选用DN150无缝钢管和DN150，PN2.5截止阀即可。
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