- 石油化工通用設備管理與檢修
- 陳慶 高路 胡憶溈等編著
- 9342字
- 2020-04-30 17:28:00
第三節 塔 設 備
一、塔設備概述
進行傳質、傳熱的設備稱為塔設備。塔設備是石油化工生產中必不可少的大型設備。在塔設備內氣-液或液-液兩相充分接觸,進行相間的傳質和傳熱,因此在生產過程中常用塔設備進行精餾、吸收、解吸、氣體的增濕及冷卻等單元操作過程。
塔設備在生產過程中維持一定的壓力、溫度和規定的氣、液流量等工藝條件,為單元操作提供了外部條件。塔設備的性能對產品質量、產量、生產能力和原材料消耗以及三廢處理與環境保護等方面,都有重要的影響。
(一)石油化工生產對塔設備的基本要求
(1)生產能力大,在較大的氣、液負荷或波動時,仍能維持較高的傳質速率。
(2)流體阻力小,運轉費用低。
(3)能提供足夠大的相間接觸面積,使氣、液兩相在充分接觸的情況下進行傳質,達到高分離效率。
(4)結構合理,安全可靠,金屬消耗量少,制造費用低。
(5)不易堵塞,容易操作,便于安裝、調節與檢修。
(二)塔設備的分類及一般構造
塔設備的分類方法很多,如根據單元操作的功能可把塔設備分為吸收塔、解吸塔、精餾塔和萃取塔等,根據操作壓力可把塔設備分為減壓塔、常壓塔和加壓塔等。
1.按用途分類
(1)精餾塔 利用液體混合物中各組分揮發度的不同來分離各液體組分的操作稱為蒸餾,反復多次蒸餾的過程稱為精餾,實現精餾操作的塔設備稱為精餾塔。如常減壓裝置中的常壓塔、減壓塔,可將原油分離為汽油、煤油、柴油及潤滑油等;鉑重整裝置中的各種精餾塔,可以分離出苯、甲苯、二甲苯等。
(2)吸收塔、解吸塔 利用混合氣體中各組分在溶液中溶解度的不同,通過吸收液體來分離氣體的工藝操作稱為吸收;將吸收液通過加熱等方法使溶解于其中的氣體釋放出來的過程稱為解吸。實現吸收和解吸操作過程的塔設備稱為吸收塔、解吸塔。如催化裂化裝置中的吸收塔、解吸塔,從煉廠氣中回收汽油、從裂解氣中回收乙烯和丙烯,以及氣體凈化等都需要吸收塔、解吸塔。
(3)萃取塔 對于各組分間沸點相差很小的液體混合物,利用一般的分餾方法難以分離,這時可在液體混合物中加入某種沸點較高的溶劑(稱為萃取劑),利用混合液中各組分在萃取劑中溶解度的不同,將它們分離,這種方法稱為萃取(也稱為抽提)。實現萃取操作的塔設備稱為萃取塔,如丙烷脫瀝青裝置中的抽提塔等。
(4)洗滌塔 用水除去氣體中無用的成分或固體塵粒的過程稱為水洗,所用的塔設備稱為洗滌塔。
這里需要說明一點,有些設備就其外形而言屬塔設備,但其工作實質不是分離而是換熱或反應。如涼水塔屬冷卻器,合成氨裝置中的合成塔屬反應器。這些不是本章討論的內容。
2.按操作壓力分類
塔設備根據其完成的工藝操作不同,其壓力和溫度也不相同。但當達到相平衡時,壓力、溫度、氣相組成和液相組成之間存在著一定的函數關系。在實際生產中,原料和產品的成分和要求是工藝確定的,不能隨意改變,壓力和溫度有選擇的余地,但二者之間是相互關聯的,如一項先確定了,另一項則只能由相平衡關系求出。從操作方便和設備簡單的角度來說,選常壓操作最好,從冷卻劑的來源角度看,一般宜將塔頂冷凝溫度控制在30~40℃,以便采用廉價的水或空氣作為冷卻劑。所以塔設備根據具體工藝要求、設備及操作成本綜合考慮,有時可在常壓下操作,有時則需要在加壓下操作,有時還需要在減壓下操作,相應的塔設備分別稱為常壓塔、加壓塔和減壓塔。
3.按結構形式分類
塔設備盡管其用途各異,操作條件也各不相同,但就其構造而言都大同小異,主要由塔體、支座、內部構件及附件組成。根據塔內部構件的結構可將塔設備分為板式塔和填料塔兩大類,具體結構如圖2-34所示。塔體是塔設備的外殼,由圓筒和兩封頭組成,封頭可是半球形、橢圓形、碟形等。支座是將塔體安裝在基礎上的連接部分,一般采用裙式支座,有圓筒形和圓錐形兩種,常用的是圓筒形,在高徑比較大的塔中用圓錐形。裙座與塔體采用對接焊接或搭接焊接連接,裙座的高度由工藝要求的附屬設備(如再沸器、泵)及管線的布置情況而定。

圖2-34 塔設備的總體結構簡圖和實景照片
1—塔體;2—裙座;3—液體出口;4—氣體進口;5—保溫層支持圈;6—塔板;7—人孔;8—平臺;9—液體進口;10—氣體出口;11—塔頂吊柱;12—除沫器;13—液體分布裝置;4—卸料口;15—液體再分布裝置;16—柵板;17—填料
從圖2-34(a)可知,在板式塔中裝有一定數量的塔盤,液體借自身的重量自上而下流向塔底(在塔盤板上沿塔徑橫向流動),氣體靠壓差自下而上以鼓泡的形式穿過塔盤上的液層升向塔頂。在每層塔盤上氣、液兩相密切接觸,進行傳質,使兩相組分的濃度沿塔高呈階梯式變化。填料塔中則裝填一定高度的填料,液體自塔頂沿填料表面向下流動,作為連續相的氣體自塔底向上流動,與液體進行逆流傳質,兩相組分的濃度沿塔高呈連續變化。
(三)塔設備工藝術語
(1)溶液的沸騰 不同性質的液體在同一壓力下其沸點是不同的,所以由兩種以上相互溶解的液體組成的溶液,在同一壓力下各組分的沸點自然也是不相同的。沸點低的組分由于其揮發度高,因此同一壓力和溫度下,其在溶液所形成的蒸氣中的分子比例大于它在溶液中的分子比例,而沸點高的組分由于揮發度低,故在溶液蒸氣中的分子比例小于其在溶液中的分子比例。利用溶液的這一特性,通過在一定壓力下加熱的方式,可將溶液中各組分相互分離。
(2)溶液的相平衡 在氣、液系統中,單位時間內液相汽化的分子數與氣相冷凝的分子數相等時,氣、液兩相達到一種動態平衡,這種狀態稱為氣、液的相平衡狀態。這時系統內各狀態參數,如溫度、壓力及組成等都是一定的,不隨時間的改變而改變。液相中各組分的蒸氣壓等于氣相中同組分的分壓,液相的溫度等于氣相的溫度,當任一相的溫度變化時,勢必引起其他組分量的變化。
(3)傳質 在煉油、化工生產中,將物質借助于分子擴散的作用從一相轉移到另一相的過程稱為傳質過程。液體混合物的蒸餾分離,利用液體溶劑的選擇作用吸收氣體混合物中的某一組分,利用萃取方法分離液體混合物的過程等,都屬于傳質過程。
(4)蒸餾 通過加熱、汽化、冷凝、冷卻的過程使液體混合物中不同沸點的組分相互分離的方法稱為蒸餾。若液體混合物中各組分沸點相差較大,加熱時低沸點的組分優先于高沸點的組分而大量汽化,因此易于分離。但若液體混合物中各組分沸點相差不大或分餾精度要求較高,采用一般的蒸餾方法效果不好,這時應采用精餾的方法。精餾就是多次汽化與冷凝的一種復雜的蒸餾過程,也可以看作是蒸餾的串聯使用。因為通過蒸餾(精餾)可以將不同組分相互分離,所以這種方法也叫作分餾。
(5)原油的餾程 原油是烴類和非烴類組成的復雜混合物,每一種成分都有其自身的特性,但許多成分其沸點、密度等物理特性都很相近,若要將其逐一分離出來是很困難的,也是沒有必要的。在實際生產中是將原油分為幾個不同的沸點范圍,加以利用。如原油中沸點在40~205℃之間的組分稱為汽油;沸點在180~300℃之間的組分稱為煤油;沸點在250~350℃之間的組分稱為柴油;沸點在350~520℃之間的組分稱為潤滑油;沸點在520℃以上的組分為重質燃料油。這樣一些溫度范圍稱為餾程,在同一餾程內的餾出物稱為餾分。
二、板式塔
板式塔發展至今已有百余年的歷史,最早出現的形式是泡罩塔(1813年),而后是篩板塔(1832年),當時主要用于食品與醫藥工業。20世紀20~40年代,在煉油工業中,泡罩塔占主導地位。當時篩板塔則因嚴重漏液、操作難以穩定而未能廣泛使用。20世紀50年代開始,煉油與石油化學工業有較大發展,需要大量的塔設備。篩板塔的設計方法與操作技術經改進后更趨合理,應用便日益增多。相較之下,原有的泡罩塔則顯得較為落后,但也迫使其在形式上進行了翻新。除此之外,還出現了如浮閥塔、舌形塔等新的塔型。20世紀60年代以后,塔設備向大型化發展,大通量、低壓降的塔設備更受到重視,如垂直篩板等噴射型的塔設備呈現了良好的發展前景。在石油化工生產中最廣泛應用的是泡罩塔、浮閥塔及篩板塔。
1.泡罩塔盤
泡罩塔盤是工業上應用最早的一種塔盤,它是在塔盤板上開許多圓孔,每個孔上焊接一個短管,稱為升氣管,管上再罩一個“帽子”,稱為泡罩,泡罩周圍開有許多條形孔,其結構如圖2-35所示。工作時,液體由上層塔盤經降液管流入下層塔盤,然后橫向流過塔盤板,流入下一層塔盤;氣體從下層塔盤上升進入升氣管,通過環形通道再經泡罩的條形孔流散到泡罩間的液層中。氣、液接觸狀況如圖2-36所示。

圖2-35 圓形泡罩結構
1—塔盤板;2—圓形泡罩;3—升氣管;4—連接螺栓、螺母

圖2-36 泡罩塔的工作原理
1,6—清液;2—降液管;3—降液擋板;4—氣液接觸區;5—充氣液體
2.篩板塔盤
篩板塔盤是在塔盤板上鉆許多小孔,工作時液體從上層塔盤經降液管流下,橫向流過塔盤進入本層塔盤降液管流入下一層塔盤;氣體則自下而上穿過篩孔,分散成氣泡,穿過篩板上的液層,在此過程中進行相際間傳質、傳熱。由于上升的氣體具有一定的壓力和流速,對液體有“支撐”作用,故一般情況下液體不會從篩孔中漏下。篩孔塔盤的結構及氣、液接觸狀況如圖2-37所示。

圖2-37 篩板塔盤
3.浮閥塔盤
浮閥塔出現于20世紀50年代初,60年代中期在我國開始研究并很快得到推廣應用。在加壓、減壓或常壓下的精餾、吸收和解吸等單元操作,通常在浮閥塔內進行。目前,工業生產中使用的大型浮閥塔,直徑可達10m,塔高達83m,塔板數多達數百塊之多。浮閥塔是目前應用最廣泛的一種板式塔。
浮閥塔盤結構與泡罩塔盤相似,只是用浮閥代替了升氣管和泡罩,浮閥裝在塔盤的閥孔上。操作時,氣體通過閥孔使閥上升,隨后穿過環形縫隙,并從水平方向吹入液層,形成泡沫,浮閥隨著氣速的增減在相當寬的氣速范圍內自由升降。即浮閥的開啟程度可隨氣體負荷的大小自行調整,當氣流速度較大時,浮閥開啟的距離也大;氣流速度較小時,浮閥開啟的距離也小。這樣,當氣體負荷在一個較大的范圍內變動時,浮閥只發生縫隙開度的相應變化,而縫隙中的氣流速度幾乎保持不變,從而可以始終保持操作穩定和較高的效率。最常用的浮閥塔盤是F1型,其結構如圖2-38所示。浮閥塔盤上氣、液兩相接觸狀況如圖2-39所示。

圖2-38 F1型浮閥結構
1—門件;2—塔盤;3—閥孔;4—起始定距片;5—閥腿;6—最小開度;7—最大開度

圖2-39 浮閥塔盤上氣、液接觸狀況
4.舌形及浮動舌形塔盤
舌形塔盤是在塔盤板上沖制許多舌形孔,如圖2-40所示,舌片翹起與水平方向夾角為20°。工作時,液體在塔盤上的流動方向與舌孔的傾斜方向一致,氣體從舌孔中噴射而出,由于氣、液兩相并流流動,故霧沫夾帶較少,當舌孔氣速達到一定數值時,將塔盤上的液體噴射成滴狀,從而加大了氣、液接觸面積。
舌形塔盤與泡罩塔盤相比具有塔盤上液層薄,持液量少,壓降小(約為泡罩塔盤的33%~50%),生產能力大,結構簡單,可節約金屬用量12%~45%,制造、安裝、維修方便等優點。但因舌孔開度是固定的,在低負荷下操作易產生漏液現象,故其操作彈性較小,塔盤效率較低,因而使用受到一定的限制。
浮動舌形塔盤是綜合了舌形塔盤和浮閥塔盤的優點而研制出的一種塔盤,其結構如圖2-41所示。浮動舌形塔盤既有舌形塔盤生產能力大、壓降小、霧沫夾帶少的優點,又有浮閥塔盤的操作彈性大、塔盤效率高、穩定性好等優點,其缺點是舌片易損壞。
除以上常用塔盤外,還有網孔塔盤、穿流式柵板塔盤、旋流塔盤、角鋼塔盤等。

圖2-40 舌形塔盤的舌孔

圖2-41 浮動舌形塔盤舌片結構
三、填料塔
填料塔具有結構簡單、壓降小、填料易用耐腐蝕材料制造等優點。填料塔常用于吸收、真空蒸餾等操作。當處理量小、采用小塔徑對板式塔在結構上有困難時,或處理的是在板式塔中難以操作的高黏度或易發泡物料時,常采用填料塔。但填料塔清洗、檢修都較麻煩,對含固體雜質、易結焦、易聚合的物料適應能力較差。從傳質方式看,填料塔是一種連續式傳質設備。工作時,液體自塔上部進入,通過液體分布裝置均勻淋灑在填料層上,繼而沿填料表面緩慢流下;氣體自塔下部進入,穿過柵板沿填料間隙上升,這樣氣、液兩相沿著塔高在填料表面及填料自由空間連續逆流接觸,進行傳質傳熱。
從結構上看,填料塔的殼體、支座、塔頂除沫器、塔底濾焦器或防渦器、進出料接管等與板式塔差不多,有些甚至是完全相同的;主要區別是內部的傳質元件不同,板式塔是以塔盤作為傳質元件,而填料塔則是以填料作為傳質元件,所以其內部構件主要是圍繞填料及其工作情況設置,如填料及支承結構、填料壓板、噴淋裝置、液體再分布裝置等。
(一)填料及支承結構
1.對填料的基本要求
填料是一種固體填充物,其作用是為氣、液兩相提供充分的接觸面,并為強化其湍流程度創造條件,以利于傳質。所以填料塔效率的高低與其所使用的填料關系很大,一般對填料有如下幾方面的要求。
(1)空隙率(也稱自由體積)要大,即單位體積填料層中的空隙體積要大。
(2)比表面積要大,即單位體積填料層的表面積要大。
(3)填料的表面潤濕性能要好,并在結構上要有利于兩相密切接觸,促進湍動。
(4)對所處理的物料具有良好的耐腐蝕性。
(5)填料本身的密度(包括材料和結構兩方面)要小,且有足夠的機械強度。
(6)取材容易、制造方便、價格便宜。
2.填料的種類
填料的種類很多,按其堆砌方式大體可分為顆粒填料和規整填料兩大類。顆粒填料由于其結構上的特點,不能按某種規律安放而只能隨機(自由)堆砌,因此也稱為“亂堆”填料。常見的顆粒填料有拉西環、鮑爾環、θ環、十字環、弧形鞍、矩形鞍等,這種填料氣、液兩相分布不夠均勻,故塔的分離效果不夠理想。為此產生了規整填料,這種填料分離效果好、壓降小,適用于在較高的氣速或較小的回流比下操作,目前使用的主要是波紋網填料和波紋板填料。填料塔常用填料如圖2-42所示。

圖2-42 填料種類
3.填料支承結構
填料支承結構對填料塔的操作性能影響很大,要求其有足夠大的自由截面(應大于填料的空隙截面),有足夠的強度和剛度,以支承填料的重量,要利于液體再分布且便于制造、安裝和拆卸。常用的填料支承結構是柵板,如圖2-43、圖2-44所示。為了限定填料在塔中的相對位置,不至于在氣、液沖擊下發生移動、跳躍或撞擊,填料塔還應安裝填料壓板或床層限制板,一般是對陶瓷填料安裝填料壓板,對金屬或塑料填料安裝床層限制板。

圖2-43 整塊式柵板
1—柵板;2—支持圈

圖2-44 分塊式柵板
1—連接板;2—支持圈;3—柵板Ⅰ;4—柵板Ⅱ;5—支持板(100mm×50mm×10mm)
(二)液體分布裝置
為了使液體能均勻分布在填料上,以利于氣、液兩相的充分接觸,所以在最上層填料的上部設置液體分布裝置。由于氣體沿填料層上升其速度在塔截面上分布是不均勻的,中央氣速大,靠近塔壁氣速小,這樣對下流的液體的作用也就不一樣,使得液體流經填料層時有向塔壁傾斜流動的現象,這種現象稱為“壁流”。這樣在一定高度的填料層內,中心部分填料便不能被潤濕,形成了所謂的“干錐”,使氣、液兩相不能充分接觸,降低了塔的效率。為了減少和消除壁流,避免干錐現象的發生,所以在一定高度填料層,還應設置液體分布裝置,使液體再一次被均勻分布在整個塔截面的填料上。以上不同部位設置的液體分布裝置作用相同、結構不同,為進行區別將最上層填料上部的液體分布裝置稱為噴淋裝置,而將填料層之間設置的分布裝置稱為液體再分布裝置。
1.噴淋裝置
噴淋裝置的類型很多,常用的有噴灑型、溢流型、沖擊型等。噴灑型中又有管式和噴頭式兩種。原則上講在塔徑1200mm以下時都可采用如圖2-45所示的環管多孔式噴灑器,但當塔徑在600mm以下時多采用如圖2-46所示的噴頭式噴灑器,當塔徑在300mm以下時往往用如圖2-47所示的結構更為簡單的直管式或彎管式噴灑器。

圖2-45 環管多孔噴灑器

圖2-46 噴頭式噴灑器

圖2-47 管式噴灑器
2.液體再分布裝置
液體再分布裝置的設置與所用填料類型和塔徑有關,一般來說,金屬填料每段高度不超過6~7.5m,塑料填料不超過3~4.5m;拉西環有助長液體不良分布的傾向,所以取H/D≤2.5~3,對較大的塔取H/D≤2~3,但不宜小于1.5~2(H為每段填料的高度,D為塔的內徑),否則會影響氣體沿塔截面的均勻分布。
液體再分布裝置應有足夠的自由截面,一定的強度和耐久性,能承受氣、液流體的沖擊,且結構簡單可靠,便于裝拆。常見的液體再分布裝置有分配錐、槽形再分布器和盤式分布器等。
四、塔設備輔助裝置及附件
(一)裙座
塔體常采用裙座支承。裙座形式根據承受載荷情況不同,可分為圓筒形和圓錐形兩類。圓筒形裙座制造方便、經濟合理,故應用廣泛。但對于受力情況比較差,塔徑小且很高的塔(如DN<1m,且H/DN>25,或DN>1m,且H/DN>30),為防止風載荷或地震載荷引起的彎矩造成塔翻倒,則需要配置較多的地腳螺栓及具有足夠大承載面積的基礎環。此時,圓筒形裙座的結構尺寸往往滿足不了這么多地腳螺栓的合理布置,因而只能采用圓錐形裙座。
(二)除沫器
除沫器一般設置在塔的頂部,用于收集夾在氣流中的液滴。使用高效的除沫器,對回收昂貴物料,提高分離效率,改善塔后設備的操作狀況,減少環境污染都是非常重要的。常用的除沫器有折流板除沫器、絲網除沫器。
(三)接管
1.物料進口接管
進塔物料的狀態可能是液態、氣(汽)態或氣(汽)液混合物,不同的物料狀態,物料進口接管結構也不盡相同。
(1)液體進料管 常見的液體進料管有直管進料管和彎管進料管兩種,如圖2-48所示。對于彎管進料管,轉彎處尺寸E應以彎管能自由出入為準。物料潔凈且腐蝕性很小時,可采用不可拆結構,將進料管直接焊在塔壁上。

圖2-48 液體進料管
(2)氣體進料管 一個合理的氣體進料管結構應使進入塔內的氣體沿塔截面均勻分布,能夠避免液體淹沒氣體通道,能防止破碎填料等異物進入管內。常用的氣體進料管結構如圖2-49所示。其中圖2-49(a)、(b)中的進氣管位于塔的側面,斜切口可改善氣體的分布狀況;圖2-49(c)、(d)是帶有擋板的位于塔側面的進氣管,擋板可減少進塔氣流對塔內流狀況的影響;圖2-49(e)是位于塔底的進氣管,傘形罩不僅能使氣體分布得更加均勻,而且可防止異物落入進氣管;圖2-49(f)是一種內伸式、帶分布孔的進氣管,常用于直徑較大的塔,其開孔總面積大約等于進氣管的橫截面積。

圖2-49 氣體進料管結構
(3)氣液混合物進料管 當進入塔內的物料是氣液混合物時,可采用如圖2-50所示進料管。

圖2-50 氣液混合物進料管
為使氣液混合物得以迅速分離,設置有氣液分離擋板,并采用切向進料。入塔后的氣液混合物經旋風分離,液體向下、氣體向上進入塔中參與分餾過程。
2.物料出口接管
由于出塔的物料可能是液態或氣(汽)態,因此應根據物料的狀態設置相應的出料管結構。
五、塔設備的維護與檢修
(一)塔設備的檢查
塔設備運行時的巡回檢查內容及方法如表2-5所示。
表2-5 巡回檢查內容及方法

(二)塔設備常見故障與處理方法
塔設備常見故障與處理方法如表2-6所示。
表2-6 塔設備常見故障及處理方法

(三)塔設備檢修前的準備工作
(1)塔設備停止生產,卸掉塔內壓力,放出塔內所有存留物料,然后向塔內吹入蒸汽清洗。打開塔頂大蓋(或塔頂氣相出口)進行蒸煮、吹除、置換、降溫,然后自上而下地打開塔體人孔,在檢修前,要做好防火、防爆和防毒的安全措施,既要把塔內部的可燃性或有毒性介質徹底清洗吹凈,又要對設備內及塔周圍現場氣體進行化驗分析,達到安全檢修的要求。
(2)塔體檢查
①每次檢修都要檢查各附件(壓力表、安全閥與放空閥、溫度計、單向閥、消防蒸汽閥等)是否靈活。
②檢查塔體腐蝕、變形、壁厚減薄、裂紋及各部件焊接情況,進行超聲波測厚度和理化鑒定,并做詳細記錄,以備研究改進及作為下次檢修的依據。經檢查鑒定,如果認為對設計允許強度有影響時,可進行水壓試驗,其值參閱有關規定。
③檢查塔內污垢和內部絕緣材料。
(3)塔內件的檢查
①檢查塔板各部件的結焦、污垢、堵塞情況,檢查塔板、鼓泡構件和支承結構的腐蝕及變形情況。
②檢查塔板上各部件(出口堰、受液盤、降液管)的尺寸是否符合圖紙及標準。
③對于浮閥塔板應檢查其浮閥的靈活性,是否有卡死、變形、沖蝕等現象,浮閥孔是否有堵塞。
④檢查各種塔板、鼓泡構件等部件的緊固情況,是否有松動現象。
(4)檢查各部件連接管線的變形情況,連接處的密封是否可靠。
(四)塔設備的試驗與驗收
1.壓力試驗
塔安裝檢修完畢后,應進行清掃,清除內部的鐵銹、泥砂、灰塵、木塊及其他雜物,對無法進行人工清掃的設備,可用空氣或蒸汽吹掃,但清掃后,必須及時除去水分。對因受熱膨脹可能影響安裝精度及損壞構件的塔,不得用蒸汽吹掃;忌油塔的清掃,使用氣體不得含油,清掃檢查合格后,將塔封閉。
對已檢修完工的塔,根據圖紙和生產需要,進行壓力試驗。
(1)壓力試驗的決定 塔設備的壓力試驗包括耐壓試驗和氣密性試驗。耐壓試驗以清潔水進行試驗,即水壓試驗。對不宜做水壓試驗的塔,可用氣體代替液體進行耐壓試驗。對不允許有微量介質泄漏及塔內為有毒介質的塔,均應在耐壓試驗合格后進行氣密性試驗。
試驗壓力應符合圖紙要求且不小于表2-7中的規定。
試驗壓力的決定依據原塔的設計圖紙及檢修中塔的實際情況而定,但一般在檢修后,投產前應在設計壓力下用氣體或液體檢測其嚴密性。
(2)試驗前應進行外部檢查,并檢查焊縫、連接件是否符合要求,管件及附屬裝置是否齊備,操作是否靈活、正確,螺栓等緊固件是否緊固完畢。
(3)水壓試驗 塔檢修后需做水壓試驗時,對低壓大型塔,試驗時應防止因溫度驟變或塔體泄漏引起塔內產生負壓的情況發生,對不銹鋼制塔,應防止氯離子的腐蝕。
塔充滿水后,待塔壁溫與試驗水溫大致相同后,緩慢升壓到規定壓力,停壓30min,將壓力降到設計壓力至少保持30min,對所有焊縫和連接部位進行檢查,無可見的異常變化、無滲漏、不降壓為合格。
試壓后,應及時將水排凈,排水后,可用壓縮空氣或其他惰性氣體將塔內表面吹干。
若塔容積大于100m3時,在壓力試驗同時,在充水前、充水時、充滿水后、放水時,應對基礎沉降進行觀測,并詳細記錄。
表2-7 塔的試驗壓力

(4)氣壓試驗 塔的氣壓試驗所用氣體為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其他惰性氣體。對要求脫脂的塔,應用無油氣體,氣體溫度不得低于15℃。
氣壓試驗時,壓力應緩慢上升至規定試驗壓力的10%,保持10min,然后對所有焊縫和連接部位進行初次泄漏檢查。合格后,繼續緩慢升壓至規定試驗壓力的50%,其后按每級為規定試驗壓力的10%的級差逐級升壓到規定試驗壓力,保持10min,然后將壓力降到設計壓力至少保持30min,對所有焊縫和連接部位進行檢查,無可見的異常變形、無泄漏、不降壓為合格。
(5)氣密性試驗 氣密性試驗前,塔上的安全裝置、閥類、壓力計、液面計等附件及全部內件均應齊全、合格。試驗用氣體與氣壓試驗相同。試驗時,要緩慢升壓至設計壓力,至少保持30min,同時以噴涂發泡劑等方法檢查所有焊縫和連接部位有無微量氣體泄漏,無泄漏、不降壓為合格。
2.驗收
檢查人員應在塔體檢修及安裝時,均在現場同施工人員共同完成檢查驗收工作。
檢修時,應對塔體各點進行測厚,并將檢查出的缺陷記錄在塔體展開圖上。同時對腐蝕、沖蝕等部位做出詳細記錄。并計算出設備各部件的腐蝕率和沖蝕率。
對塔內件做好檢查安裝記錄(填充塔的填料與裝料記錄,板式塔的塔板安裝記錄)。
檢修完畢,對塔內部的油泥、污垢、鐵銹和焊渣等雜物應清掃干凈,經檢查后封閉人孔,并做好清理、檢查、封閉記錄。
塔設備的驗收,應會同生產、檢查及施工人員進行,并應檢查下列各項:
(1)檢查各附件是否安裝齊全。
(2)應有完整的檢查、鑒定和檢修記錄。
(3)人孔封閉前檢查內部結構和檢修質量合格證。
(4)應有完整的水壓試驗和氣密性試驗記錄。
(5)如有修補,應有焊接、熱處理記錄及無損檢驗報告。
上述文件齊備,三方認為合格,即可辦理移交手續。