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摘要：以本次裂解炉检修过程中裂解炉拆除原辐射段4-1型炉管，全部更换为1-1型炉管，更换后裂解炉配重进行了调整，经过四个月的运行，裂解炉运行稳定。
关键词：配重；辐射段；弹簧箱
前言
因裂解炉辐射段炉管及其配重在生产运行过程中一直是处在一个微弱的运行过程中，因此裂解炉配重调整的好坏起着至关重要的作用。若炉管不能按设计所要求的自由移动，将会缩短炉管的使用寿命并影响化工产品的产量。可以见下图炉管变形的部分照片。在加热和冷却期间，裂解炉盘管根据炉管长度、支撑类型和施加的抑制装置进行垂直的和水平的膨胀和缩小。对这些移动不管是水平的还是垂直的在运行时避免发生弯曲变形是最重要的。因此合理的对裂解炉辐射段配重系统的安装就凸显出来。现就石化公司裂解炉改造项目谈谈裂解炉配重系统的安装及调整。
一、裂解炉配重系统的组成
裂解炉配重系统主要可分为三部分
1.1悬挂横跨管的平衡配重；
1.2物料进口集合管的H型平衡配重；
1.3裂解炉1程管A型支架平衡配重。
二、裂解炉配重系统的重要性
2.1 承担裂解炉横跨管的重量，并保证其正常移动不受限制，减小对辐射段小炉管所产生的影响，减小辐射段上集合管、横跨管因下沉所产生的扭矩对辐射段小炉管弯曲的影响。
2.2 承担裂解炉辐射小炉管及下集合管的重量，并保证其能自由移动不受影响；调整辐射段小炉管的重量偏差
2.3 调整辐射段小炉管长度的偏差和热膨胀不均匀造成的偏差，减小辐射段下集合管因受力不平衡所产生的扭矩对辐射段二程管弯曲的影响。
三、裂解炉配重系统的基本原理
3.1 悬挂横跨管的平衡吊挂
悬挂横跨管的平衡吊挂是把固定与横跨管上的管夹作为力的作用点，通过钢索、定滑轮将配重块的重力g改变力的方向转变为向上的拉力F来平衡横跨管的重力G，使之基本上处于平衡状态。
目的：承担横跨管的重量，气相物料的重量，吸收受热后热膨胀所产生的正常位移，保证横跨管的自由移动。
3.2 悬挂辐射段上集合管的平衡吊挂。
悬挂辐射段上集合管的平衡吊挂，通过吊耳、钢索、定滑轮将配重块的重力g转变为向上的拉力F，使作用于辐射段上集合管的重力G于拉力F基本平衡，如果不能平衡，则F于G的合力将产生以辐射段小炉管为圆点的扭矩M，这会使小炉管的自由移动受影响也因额外受扭矩的作用而失去平衡，造成小炉管弯曲变形。
目的：使横跨管的重量及辐射段上集合管的重量基本平衡，不产生向下的力和过大的扭矩，不使小炉管发生弯曲变形。
3.3 悬挂辐射段炉管的平衡吊挂
悬挂辐射段炉管的平衡吊挂是通过吊臂、吊耳、组成杠杆将配重块的重力g转化为向上的拉力F来平衡整组小炉管、下集合管的重量和气相物料的重量、以及炉管里焦的重量，使之基本处于平衡状态。如果不能平衡F与G，则它们的合力将产生以下集合管的弯头处为原点的扭矩M，这会使二程管受到影响。另外通过64个弹簧来调整一程管的重量偏差，长度偏差、以及炉管的热膨胀不均匀所产生的偏差。目的使辐射段小炉管处于自由状态，可随二程管一起伸长或收缩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平衡由于一程管与二程管由于不同在温度变化后因膨胀量产生的差量。
四、配重系统安装
4.1.A型支架及弹簧箱安装：按设计尺寸以每组急冷锅炉为基准确定A型支架悬挂螺栓位置，安装A型吊架并将A型吊架，并将A型支架与弹簧箱通过轴销连接起来，用角钢将A 型吊架作临时刚性固定（A 型吊架在两个平面方向上均应保持在水平位置）；
然后在A 型吊架托盘处装上根据炉管理论重量及杠杆原理安装配重块，并将A型支架用角钢进行固定；将弹簧及连接组件安装到新的弹簧箱中，并将弹簧压缩至弹簧箱内，安装好弹簧箱上的压紧板
4.2.掌型件弹簧箱安装：按照图纸将炉管出口掌型件弹簧吊架系统同样以急冷锅炉为基准焊接U型吊耳，将弹簧吊架系统安装到设计位置，此时弹簧应处于锁定状态；
4.3.炉管吊装：将 16 组Ⅱ程管（掌型件组合管）通过炉底导向槽进入辐射室内，依次将64 根Ⅰ程管吊入辐射室，并直接挂在A 型吊架弹簧箱的吊耳上。
五.配重系统的调整
5.1.掌型件弹簧箱的初调：组对过程中，可通过调节花篮（可通过倒链配合）调整二程管出口高度，使其出口高度到利旧部分之间尺寸与S弯头尺寸相一致，组对、焊接S弯头，在此过程中弹簧箱弹簧始终保持在锁死状态
5.2.A型支架的初调：拆除A型支架的临时固定，通过A型支架两端实际重量进行配置调整，使其平衡，且保证A型支架处于水平状态，
5.3.一程管标高的调整：根据炉底二程管管底标高，通过调节A型支架悬挂螺栓进行调整一程管管底标高（不可采用调整A型支架配重方式来调整一程管标高），使其与二程管管底标高相一致，调整完毕后，对A型支架进行焊接固定
5.4 集合管H型支架的调整：因本项目为改造工程，原集合管标高与图纸标高不一致，可根据调整后一程管管顶标高来通过H型支架调整集合管配重使其文丘里管中心标高与一程管90°弯头关口中心标高一致，调整完毕后，通过反复对集合管加力后将力去除，使集合管自由摆动，停止后观测文丘里标高，如标高有变动，可重新调整配重直至标高一致为止，H型支架调整完毕后将H型支架进行焊接固定；焊接猪尾管及U型弯头，安装底部定距板。
5.5.A型支架的二次调整：焊接工作完毕后需对A型支架进行二次调整，增加配重可按以下公式计算（配重增加重量=1/2*8*U型弯头重量+1/2*8*猪尾管重量+1/2*定距板重量）；
5.6.调节掌型件弹簧箱调节花篮，拆除锁紧销并通过调节花篮将压板调节至安装位置（弹簧箱上有显示刻度）。
5.7.以上工作完毕后拆除A型支架及H型支架的固定点，进行A型支架的最终调节，通过将炉膛内每组炉管拉至相同位置（不可过大），松开炉管观察炉管摆动情况，重复上述工作给每组A型支架配重调节，反复进行炉管拉至相同位置、观察炉管摆动，以此将每组炉管调节至自由度最佳状态；
结论：此次裂解炉改造完毕后，投用近4个月的时间，炉管无明显弯曲，裂解炉投用正常。裂解炉改造配重的调整在焊接猪尾管及U型弯焊接前可直观观察，并可通过配重的调整来保证A型支架及H型支架的平衡，但是当所有焊接工作完成后，所有部件成为一个整体时，此时的配重已无法通过直观观察来判断，只能通过反复调试及观察炉管自由度进行调节配重。
六.参考文献：
1.皱仁均全，石油化工裂解原理技术【J】北京 化学工业出版社1982
2.王松汉，乙烯装置技术【M】，中国石化出版社，1994.168—191
3.《管式炉安装工程施工及验收规范》（SH3506-2007）
4.《乙烯装置裂解炉施工技术规程》（SH/T3511—2007）
5.《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-1997）
论文作者:李继
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第15期
论文发表时间:2019/1/23
标签：炉管论文; 支架论文; 标高论文; 弹簧论文; 重量论文; 吊架论文; 弯头论文; 《建筑细部》2018年第15期论文;