延迟焦化装置焦碳塔热处理方案审定

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1、文件编号:发放编号:燕化炼油厂1000万吨/年炼油系统改造工程140万吨/年延迟焦化装置焦碳塔焊后热处理技术方案编制:金桂莲审核:审定:会签北京燕华建安工程有限责任公司延迟焦化项目部二00六年六月二十四日1515目录1.概况2.热处理方法选择3.热处理工艺参数的确定4.热工分析及计算5.热处理现场工艺设计6.热处理前的准备工作7.施工组织8.热处理施工程序及注意事项9.质量检验及交工验收10.施工机具及用料11.安全技术措施15151.概况15中国石化股份有限公司北京燕山分公司1000万吨/年炼油系统改造及其配套140万吨/年延迟焦化装置中的两台焦碳塔（C-2101/1，2）是该工程的核

2、心设备，该塔由中国石化工程建设公司设计，主体材料采用了具有耐高温持久强度的低合金钢14Cr1MoR钢以及在主体上附加复合材料0Cr13（TP410S）。根据设计及相关技术标准要求，需焊后整体热处理。本次热处理由北京燕华建安公司四分公司负责实施。为确保工程按技术要求顺利进行，特制定如下热处理实施方案。1．1焦碳塔主要设计参数焦碳塔主要设计参数表1序号项目设计参数1焦碳塔规格Φ8,800mm×38,7672设计壁厚δ=40,36,32,30,(24+3),(22+3)mm3公称容积1,907m34金属总质量26,190Kg5主体材质14Cr1MoR(下)14Cr1MoR+0Cr13（上）设计

3、压力设计温度6操作介质油气、焦碳、水7容器类别Ⅰ类1．2热处理依据a.《中国石化股份有限公司北京燕山分公司140万吨/年延迟焦化装置—焦碳塔（C-2101/1，2）制造技术条件》b.GB150-1998《钢制压力容器》c.《压力容器安全技术监察规程》d..JB/4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》e.JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》f.JB/T6046《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》g.JB4744《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》h.焦碳塔施工图1．3热处理的目的15为消除焦碳塔组装及焊接残余应力，减缓介质对钢板的应力腐蚀，改善焊接接头和热影响区

4、的组织和性能，达到降低硬度，提高塑性和韧性的目的，进一步释放焊缝金属中的有害气体、防止焊缝的氢脆和裂纹的产生。稳定焦碳塔的几何尺寸，提高设备的使用寿命。2.热处理的方法选择2．1为防止法兰密封面因整体热处理产生氧化、变形等问题，尤其是下锥体大法兰热处理后由于释放应力而造成法兰面发生焊接变形，故先在法兰与锥段及接管焊接后应先进行热处理。整体热处理时，法兰锥体或接管部分采用绝热措施保护。2．2整体热处理采用火焰内燃法焦碳塔进行整体热处理是采用火焰内燃法。以焦碳塔内部为炉膛，在塔体的出焦口设置燃烧器的过渡法兰接口，将燃烧器和过渡法兰接口相连，焦碳塔板外安装测温热电偶，并且用保温材料进行绝热保温

5、。选用０＃柴油（随气温选用柴油标号）为燃料。燃烧器产生高速油气流及喷嘴组合一起的轴流高速风机提供助燃的空气将燃料油喷入并进行雾化，由电子点火器点燃，随着燃油不断燃烧产生的高温气流在焦碳塔内壁对流传导和火焰热幅射作用，达到塔体均匀加热的目的。2．3电辅助加热法为确保加热工艺的可靠，同时采用履带式电加热器进行辅助加热，由电脑温控仪通过PID调节自动控制加热器的输出功率，对裙座14Cr1MoR焊缝进行和筒体相同的热处理工艺，还可以使裙座与塔体同步膨胀、同步收缩，从而防止裙座14Cr1MoR焊缝受弯曲力和剪切力而可能导致的开裂，以确保热处理施工的安全进行。3.热处理工艺参数为确保本次热处理达到标

6、准、规范的要求，选择如下热处理参数，其工艺曲线如图1所示:热处理温度：690±14℃恒温时间：2小时升温速度宜为：≤50～80℃／ｈ（300℃以上）降温速度宜为：≤30～50℃／ｈ（300℃以上）恒温时的最大温差：≤40℃升温时的最大温差：≤130℃降温时的最大温差：≤100℃15图1热处理工艺曲线图说明：虽然设计要求在300℃以前可不控制升温速度，但考虑300℃以后能够保证塔体的温度均衡，要求在300℃以前应将升温速度控制在60～90℃／ｈ范围之内。为了保证恒温温差在控制范围内，以及根据热处理实际施工经验，实际操作升温速度应控制在50～80℃／ｈ；降温速度应控制在30～50℃／ｈ4．热

7、工分析及计算4．1热工分析热工分析及计算是制定热处理工艺方案、工艺参数的前提。通过计算以便能估算确定保温面的厚度及热处理耗油量，并验证燃烧器是否满足供油要求。整体热处理是一个非稳态的导热过程，利用热辐射和热空气对流使容器达到均匀加热的目的，容器壁为变流作用下的非稳态导热过程，但加热升温后能在较短时间达到稳定传热，可以近似按稳态传热进行热工计算，由于壁厚远小于直径，可按平板计算。4．2热工计算4．2．1热工计算参数见表2序号项目参数1