加热炉施工方案

神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第1页共12页神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案中国化学工程第四建设公司二〇〇八年三月二十六日神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第2页共12页一、工程概述1.本装置共有三台加热炉：精制反应进料加热炉（F-101），裂化反应进料加热炉（F-102），减压塔底重沸炉（F-201）和一套烟气余热回收系统。1.1精制反应进料加热炉（F-101）反应炉采用单排水平管双面辐射炉型，加热介质为重质蜡、重质馏分油、轻质馏分油、氢气、气体、微量H2S，设计热负荷为3.72MW，介质一路由对流室入炉，经转油线入辐射室。根据使用温度及压力的要求，炉管材质为TP321H，为了获得良好的流型及降低压降，辐射盘管布置采用卧管、双面辐射形式，以提高传热效率，减少管材用量。在辐射盘管上设置管壁热电偶，监测管壁温度。燃烧器为气体燃烧器，布置在炉底部炉管两侧，每个燃烧器均设置了长明灯。辐射室衬里材料下部为砖结构，以防火焰冲刷。上部为促凝型耐火陶瓷纤维可塑料，对流室及烟囱为轻质耐热衬里。1.2裂化反应进料加热炉（F-102）反应炉采用单排水平管双面辐射炉型，加热介质为加氢精制尾油、氢气、气体、微量H2S，设计热负荷为4.3MW，结构形式同精制反应进料加热炉。1.3减压塔底重沸炉(F-201)重沸炉为圆筒型立式炉炉型。加热介质为精制尾油、柴油，设计热负荷为4.03MW，介质一路由重沸炉对流室入炉，然后经转油线，进入辐射室。对流室还排有蒸汽盘管。炉管材料为碳钢，燃烧器为气体燃烧器，对流室采用翅片管，管材和翅片材质均为碳钢。辐射室衬里材料促凝型耐火陶瓷纤维可塑料；炉底、对流室及烟囱为轻质耐热衬里。两台反应炉的烟气汇合后进入重沸炉的对流室底部，三台炉的烟气共用一个对流室。1.4余热回收系统为了有效的利用烟气余热，提高加热炉热效率，本装置设置一套烟气余热回收系统。三台加热炉的烟气混合经重沸炉对流室取热后通过放置于地面的热管空气预热器与常温空气换热，降温至～170℃再经引风机排入60米钢烟囱，空气预热后温度约～280℃，通过风道送入炉底供燃烧使用。加热炉支风道上分别设置有气动调节蝶阀,可根据燃烧器的燃烧情况及各辐射室烟气氧含量遥控蝶阀开度,调节各支风道内的空气流量。每个燃烧器的进风口处设有手动调节蝶阀,用以分配和控制进入每个燃烧器的进风量。由于装置地处寒冷地区，设计最低温度-29℃，为避免露点腐蚀，在回收系统设计时，设置了空气旁路。1.5拟采用50吨~150吨吊车吊装就位。二、编制依据1.湖南吉祥石化提供的技术规格书。2.《石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件》SH3086-1998。3.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001。三、加热炉钢结构框架预制1.立柱长度允许偏差为±3mm。2.立柱的直线度偏差不应大于长度的1/1000，且当柱长小于或等于8m时，不应大于神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第3页共12页5mm；当柱长大于8m或等于16m时，不应大于12mm；当柱长大于16m时，不应大于20mm。3.两立柱轴线距的允许偏差为±3mm。4.梁的直线度不应大于长度的1/1000，且不大于8mm。5.顶梁和底梁的标高允许偏差分别为±6mm和±2mm，中间横梁标高的允许偏差为±3mm。6.框架平面内两对角线长度│L1-L2│及框架结构空间对角线长度之差│L3-L4│均不得大于10mm，框架预制偏差示意图见图1。图1箱式炉框架结构偏差示意图L1L2L3L47.主框架上的中间管板、中间管架的安装螺栓孔应以立柱底板下表面为基准，按标高要求钻孔，其两相邻螺栓孔间距允许偏差为±1mm，标高累计允许偏差为±3mm。四、钢结构安装1.钢结构在安装前，应组织基础验收工作，并及时办理工序交接手续。2.钢结构在安装前，应对下列技术资料进行复核：（1）基础浇灌质量、混凝土强度试验报告；（2）基础相邻行(列)轴线距的允许偏差为±3mm，两端轴线距的允许偏差为±5mm；（3）基础的两端对角线之差不应大于5mm；（4）基础顶面标高的允许偏差为-10~0mm；（5）地脚螺栓标高的允许偏差为0~10mm；垂直度偏差不应大于地脚螺栓长度的5/1000；中心位置(在根部测量)的偏差为小于2mm。3.钢结构柱脚板与基础之间的垫铁应垫平、垫实，每组垫铁(包括斜垫铁)不宜超过4块。钢结构在找正和拧紧地脚螺栓后，应用相应的焊条将垫铁组点焊牢固，经共检确认合格后，做好隐蔽工程记录，方可进行二次灌浆。二次灌浆的厚度一般在30~50mm之间，灌浆层应饱满，砂浆标号应符合设计要求。4.钢结构安装偏差应符合下列规定：（1）立柱安装位置偏差不应大于3mm；神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第4页共12页（2）立柱垂直度偏差不应大于柱高的1/1000，且当柱高小于或等于20m时，不应大于12mm；当柱高大于20m时，不应大于18mm。各立柱不得向同一方向倾斜；（3）立柱的柱脚板底面标高允许偏差为±3mm，且各立柱标高之关不应大于5mm；（4）相邻两立柱轴线距离的允许偏差为±3mm，两端立柱轴线距离的允许偏差为±6mm；（5）同一平面横梁标高的允许偏差为±5mm，同一接点处横梁端部都应平齐，横梁中心线相对于立柱轴线偏移不应大于2mm，横梁的水平度偏差不应大于横梁长度的1/1000，且不应大于5mm。5.框架平面内两对角线长度之差│L1-L2│和炉膛空间对角线长度之差│L3-L4│均不得大于10mm，加热炉安装允许偏差示意图2。L3L4图2箱式炉安装偏差示意图L4L3L1L1L1L1L2L2L2L26.加热炉炉室空间对角线长度之差应小于10mm。7.钢制烟道和风道的安装应符合设计文件的规定。五、管架、管板、砖架和锚固件的安装1.管架、管板、砖架和锚固件在安装前应进行外观检查，其质量、外形尺寸应符合设计文件和有关标准的规定。2.铸造的管架、管板、砖架在安装时，严禁敲打、摔撞和强制性安装，螺栓不应拧得过紧，上紧后应退回1/4扣。3.管架的安装应符合下列规定：（1）卧管管架标高允许偏差为±2mm；（2）立管管架中心位置允许偏差为2mm。4.管板的安装应符合下列规定：（1）两端管板与中间管板的管孔同心度不应大于4mm；（2）管板垂直度不应大于管板高度5/1000，且不应大于5mm。5.砖架的安装应符合下列规定：神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第5页共12页（1）砖架标高允许偏差为±1mm；（2）砖架每段的直线度偏差不应大于每段高度的1/1000；（3）相邻砖架间距允许偏差为，两端砖架间距允许偏差为±1.5mm；（4）托砖板垂直于炉墙方向的水平度偏差不应大于2mm，且应向上倾斜。托砖板沿炉墙方向的水平度偏差不应小于托砖板长度的2/1000，且不应大于5mm；（5）托砖架端部应排列成一直线，允许偏差为±2.5mm；（6）每一排挂砖架的挂砖面应在同一垂直平面内，允许偏差±2.5mm；（7）吊砖架的吊砖面应在同一平面内，允许偏差为±2.5mm，吊砖架间中心距偏差应小于1.5mm。6.锚固件的安装应符合下列规定：（1）锚固件的焊接材料应与锚固件材质相匹配；（2）锚固件的规格、材质、安装位置、方向应符合设计文件的规定；（3）锚固件与炉壳板的连接应逐个检查，必须牢固。六、炉管及管件安装1.炉管及管件检验（1）炉管及管件在安装前应按以下规定进行检验：炉管及管件的交货状态应符合设计文件的规定；炉管及管件应逐件(组)进行外观检查，内外表面应平整，不得有裂纹、折迭、重皮、结疤等缺陷，其外表尺寸及标记应符合设计文件定和有关标准的规定；U型管通球试验应按设计要求进行。（2）镍铬奥氏体钢炉管不得含硫、锌、锡、铜和铅等有害成份的颜料作标记，且不得与非不锈钢的金属接触，以防炉管发生腐蚀。露天临时存放时，应用蓬布等物盖好，管口应用木制或无氯塑料制的盖封闭。（3）炉管在安装前，无耐压强度试验合格证明的或在现场制作的转化炉和加热炉的单根辐射管，在安装前应进行耐压试验，试验压力应符合设计文件的规定。试验压力保持不少于1min，以无渗漏或无压降现象为合格。2.炉管安装（1）炉管安装应符合以下要求：炉管安装前应详细检查管板、管架和定位管的安装位置是否符合设计要求；炉管安装或焊接前，应将管内、外壁清扫干净；炉管在运输和吊装过程中，必须有防止变形的加固措施；立管吊装时应平稳，不得撞击炉墙和衬里，水平管穿管时，不得撞击管板、管架的折流砖；炉管安装时，必须保证导向管与定位管的安装尺寸，以满足炉管升温后能自由膨胀；立管上端采用炉外支承时，每根立管的两个支耳，应水平地支承在吊管梁上。如果支耳与吊管梁之间间隙较大或炉管垂直度偏差较大，可在支耳下端加垫铁找正，垫神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第6页共12页铁与支耳找正后应点焊牢固。若立管采用炉内吊管时，连接炉管上部的弯头或弯管应与吊钩接触，并使吊钩确实承重，炉管中部的不应与炉管紧密接触，以免影响炉管在拉钩内自由膨胀。若立管采用炉内下支承时，下弯头或弯管上的导向管应插入炉底定位管内，并不得强行对中，定位管的焊接应在炉管安装找正合格后进行。（2）炉管焊接应按设计文件的规定进行，且符合《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085和《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SH3520的规定。（3）施焊现场宜设置焊接工作棚，以防止风、雨、雪对焊接质量的影响。炉管两端应采取措施进行封闭。（4）铬钼钢炉管焊接应采用与母材金属相同成份的珠光体耐热钢焊条。（5）焊条药皮不得有脱落和裂纹等缺陷，使用前应按出厂说明书的规定进行烘干。烘干后放在保温筒内的焊条不得超过4h，否则应按原烘干规定重新干燥，重复烘干次数不得超过三次。（6）焊丝使用前必须清除锈斑和油污，直到露出金属光泽为止。（7）炉管的坡口应采用机械法加工。（8）炉管组对前必须仔细清除坡口表面及坡口边缘内、外不小于20mm范围内的油、漆、垢、锈和毛刺。对镍铬奥氏体钢炉管坡口的清理和修整应使用专用不锈钢丝刷或刚玉砂轮。（9）炉管组对应符合下列规定：辐射管组对时，应做到内口平齐，对口内壁错边量不应大于0.25mm；其他炉管组对时，对口内壁错边量不应大于1mm。（10）定位焊用的焊接材料应与正式焊接时所用的材料相同，并应执行相同的焊接工艺。定位焊应认真检查，如有未焊透、裂纹等缺陷，应予清除，并重新进行焊接。（11）炉管焊接的引弧必须在坡口内进行，严禁在焊件表面引弧。（12）炉管对接焊缝宜用氩弧焊打底，并在管内充氩气保护。氩气纯度应在99.96%以上。（13）辐射炉管根部焊道焊接完成后，应做渗透检测。（14）焊前预热时的加热范围，应以对口中心线为基准，每侧不小于80mm，焊后热处理范围，每侧不应小于炉管壁厚的六倍。（15）不合格的炉管焊缝必须按如下规定返修：焊缝在返修前应进行质量分析，待找出原因并制订出切实可行的返修方案后，方可进行返修。离心铸造合金钢炉管的同一部位焊缝返修次数不得超过两次，其它炉管不应超过三次。最后一次返修方案应经施工单位技术总负责人批准。（16）辐射管上不得打焊工代号钢印，应将焊工代号标注在炉管单线图上。神华煤制油829工程18万吨级/年合成油品装置加热炉安装施工方案第7页共12页（17）炉管焊缝的外观检查应在无损检测之前进行，焊缝表面质量应符合设计文件的规定，检查不合格的焊缝不得进行其它项目的检验。（18）组焊完毕后的炉管，如设计文件要求通球试验，应按设计文件的规定执行。（19）炉管焊缝的无损检测应在耐压试验之前按设计文件的规定执行，焊缝无损检测部位应做好标记和记录。（20）焊接接头经热处理后应测试硬度，并做好标记和记录。当设计文件有规定时，按设计文件的规定执行；当设计文件无规定时，合金钢炉管抽检不应少于热处理焊缝总量的10%，其焊缝和热影响区的硬度值应小于母材的125%，如硬度