烷基苯装置加热炉制造与安装工法

1、烷基苯装置加热炉制造与安装工法1 前 言 2.2 工法特点 2.3 适用范围 2.4 工艺原理 2.5 工艺流程及操作要点 2.7 机具设备 6.8 劳动组织及安全措施 6.9 质量要求 7.10效益分析 7.11工程实例 7.烷基苯装置加热炉制造和安装技术是烷基苯装置成套安装技术的一部分。 过去国内烷基 苯装置加热炉均是意大利欧技公司利用美国工业加热炉生产专利技术制造的。 我单位首次于 1989年在南京烷基苯厂脱氢加热炉 F301炉施工中利用自身的技术和装备在现场进行制造和 安装，克服了 Cr9Mo 、1.25Cr0.5Mo 炉管焊接、热处理、穿管吊装、炉墙吊装、焊接变形等 技术难题，获得了

2、成功。随后在 1991 年抚顺洗涤剂化学厂加热炉安装工程和南烷二套金桐 烷基苯加热炉安装工程中再次应用本项技术进行施工均获得成功， 并不断创新完善， 渐趋成 熟。该项技术分别于 1990 年和 1996 年两度获中建总公司科技进步成果三等奖，经中建总 公司组成的专家小组评定， 该技术具有国内先进水平。 在该项技术多年应用于施工实践的基 础上，经过综合分析总结编制了本工法。2 工法特点2l 充分利用施工现场的条件，改工厂预制为现场制作。22 适应性强，利用基础作预制平台，有效地解决了预制场地空间狭窄的问题。23 利用炉管焊接新工艺、穿管法增大地面预制深度，减少高空焊接及固定口数，强 化炉管焊接质

3、量保证措施，提高焊接质量。24 无论是钢结构制作安装，还是炉管穿管就位，其工艺比较先进，操作简便，成本 低、效益好。3 适用范围3l 烷基苯装置各式加热炉（方、圆、立、卧式）现场制作和安装工程。32 其它类似工业加热炉制造和安装的工程。4 工艺原理4 l 分片组装法原理金属加热炉其主体无论是方形的还是圆柱形的一般都是对称的，根据此特点，进行流 水作业，对其结构实行分片组装，大大减少了高空作业，不仅安全，工效高，而且节省了吊 机、脚手架等费用， 在进行分片预制时应根据现场条件进行统筹安排， 一般原理是先大后小， 先内后外。另外对于炉壁结构和贮罐罐壁结构相同的加热炉， 其炉壁板安装按照倒装法施工。

4、42 递夺穿管法原理 圆柱形加热炉对流段钉头管的穿管可以在地面上进行，待对流段预制结束后吊装就位 即可，而对于方形加热炉来说， 其对流段只能在空中进行。 穿管的动力来自吊车和预制好的 导链拉伸机构，通过吊车的抬吊顶伸和导链机械的拉伸使对流段钉头管穿管到位，穿管时， 钉头管受力应水平，钉头管管端应设有防护措施，同时也便于穿管。5 工艺流程及操作要点51 工艺流程见图 51。现场平面布置 购热炉构件加工制榨板型时離燒阳商轨具.设备廷输一I炉管飛制郢接检验炉肯运输炉曾分片预制-钢结构凱菇烁城检验探临_炉底桥蚩盏一1 飞龍合管安咗"桶子孚台爭装一1炉骨安装挥樂检验握伤一対流国钢站构立装萨竹安

5、装对港用封坐:Wit检脂探捞电汽-僮表安装炉管杀址试压直柱舫观民一!加炉無工験收爻工图5.15. 2操作要点5. 2. l材料半成品的验收：在预制过程中，班组对材料及半成品应认真验收，所有材 料及半成品必须有材质证明书或产品质量证明书，对几何尺寸、质量应按图纸要求认真核对,经验收后材料及半成品应有明显标记，以防材质混乱，对筑炉材料应按类别、规格、炉号分 开堆放，严禁受潮或雨淋，高铝水泥严禁和其它品种水泥混合堆放。5. 2. 2型钢预制：B型型钢预制焊接过程中，应采取有效的反变形措施，同时在施焊时应采用小电流，选用较小直径的焊条、合理选择焊接顺序和坡口角度，以减少其焊接线能量，降低H型型钢焊接变

6、形量，如图 5. 2. 2- 1, 5. 2. 2-2所示。5. 2. 3钢结构分片预制： 加热炉钢结构在下料前应进行 外观检查，不符合规定的要进行 矫正处理；放样和下料时，应适 当留出焊接收缩余量和切割量， 所有钢结构的预制，应进行统一 加工，在平台上进行预制， 下料 钻孔一律采用机加工， 孔距间的 偏差应小于lmm ,梁、柱的不平 度应小于 5mm，各立柱的跨度 偏差不应超过 2mm。框式结构禺 5.2.2- I图 5,2.2-2的不平度应小于 5mm。另外保温钉的制作安装也必须符合设计要求或规范，分片预制好的可采取用基础作预制平台的方法进行构件应侧立放置防止变形， 有时鉴于场地条件受制约

7、,图 5.2.3- I图 $.2.2-2分片预制，如图 5. 2 . 3- 1, 5. 2 . 3-2。5. 2. 4加热炉钢结构组装，待基础上的立柱底座板划好线并复查后，用吊车来进行安 装，对称两面站立，吊装顺序如图5. 2. 4 1, 5. 2. 4 2所示，每片吊装结束后，用经图 5.2.4- I阳 S.2.4-3用经纬仪复核垂直度无误后才进行每片之间的连1/1000且不超过纬仪找正，并将立柱与底板的连接焊接完， 接角钢安装，铺设钢板，并安装端板，立柱的垂直度应不超过其长度的 12mm，在每片构件吊装就位时，为便于找正，可在底座板上设置限位挡板，待构件找正完 毕施焊后，拆除限位挡板如图5

8、. 2 . 4 3所示。5. 2. 5炉管的焊接和安装5. 2. 5. 1 Cr9Mo炉管的焊接工艺(1) 焊接方法：WS + D,(2) 焊材：TIG焊丝牌号$ 3.2mm。(3) 焊接程序：接口清 理及管口组对t预热t TIG 打底焊t填充盖面电弧焊t 消氢处理t外观检查t对接 焊缝探伤t承插角焊缝探伤 T热处理T承插角焊缝探伤(4) 接头型式及尺寸要 求如图5. 2. 5. 1-1所示：焊缝参数见表 5. 2. 5. l I,表5. 2.AWSER 505, $ 2.0mm电弧焊条牌号为5. I 2。AWSE505 15,伟*CrfiNfl® 5.15*1- 1焊接参数记录焊缝

9、 层次接法 焊方.填充金属焊接规范其它牌号规格极性电流(A)电压(V)焊速(cm/ min)1WS 1ER50515$ 2.5DC十120 125P 20 229. 8r单道2DE50515$ 3.2DC 一80 9023259. 6单道3DE50515$ 3.2DC 一75 80232512. 9单道Co9Mo管垂直固定焊接参数表5.2.5.1 1焊接参数记录焊缝层次焊 接 方 式填充金属焊接规范其它牌号规格极性电流(A)电压(V)焊速(cm / min)iWSER50515$ 2. 5DC十11512022 2210.7单道2DE505 5$ 3. 2DC 一110-11522-2414.

10、0双道小圆弧，如大样图“ A”所示，焊接操作采用连 弧焊，尽量减少接头。(5) 焊接预热要求：300 350 C,层间温 度：300 350 C，后热消氢处理： 350 400 C, t= 1小时。(6) 热处理采用履带式加热板，具体规范 如图525-2所示.M.sr5. 2. 5. 2 Cr9Mo 与 1. 25Cr0. 5Mo 炉管的焊接工艺。图 5.2.5.1-2(1) 焊接方法：手工电弧焊，选用焊条E8015B2L , $ 3. 2m、$ 4. 0mm(2) 接头型式及尺寸要求如图 5. 2. 5. 2所示:1.250 0.5M&国 5,2.5,2(3) 焊接程序及管理措施基本

11、同CrgMo，但存在如下区别： 改局部热处理为整体热处理，采用加热板置于管内，管外保温的工艺，将集合管上所有承插焊口整体一次热处理，恒温温度改为680C 700C,时间2小时。 增加管焊缝热前、热后二次探伤拍片，确保焊缝质量5. 2. 6钉头管穿管：应用递夺法进行穿管，先用吊车起吊钉头管，由牵引绳牵引插入孔板内，然后用吊车将钉头管向前顶伸，待伸入对流段管箱1 /3处，可利用预先设置好的导链拉伸机构进行拉伸， 这时吊车不再向前顶伸,只需托住钉头管，随着钉头管伸入长度的增大，吊车的起吊幅度也应随之相应增大如图5. 2 . 6所示。5 . 2 . 7钢结构焊接：立缝焊接，先焊外 后焊内，外面立缝分段

12、焊，每300 400mm为 一段，盖面不分段，向同一方向进行焊接；直 缝焊接，先焊短缝，后焊长缝，长缝焊接时， 焊工应均匀对称分布，由中间向外分段退焊； 节点的焊接应采用跳焊； 加强板的焊接采用对 称焊法。5 . 2. 8烘炉5 . 2 . & 1烘炉前应做好下述准备：(1) 加热炉所有工程交工完工，并经验收合格。(2) 烘炉需用的各种管线，消防器材等均应检查合格。(3) 烘炉需用的热工仪表应校验完毕。5 . 2 . & 2烘炉施工工艺(1) 烘炉前，炉管内应先通入蒸汽暖烘I 2天，当炉膛温度升到约 130C时，即可点 燃喷咀烘炉。(2) 开始烘炉时尽量采用气体燃料，烘炉过程中

13、，升温应均匀，升温速度如图5 . 2 . & 2 所示。600-1 d 34"67 (h)5. 2. & 3烘炉后，应对村里进行全面的检 查，并做好检查记录，如有损坏，应分析原因并 加以修补。6材料6.1本工法加热炉墙体使用 H350工字钢和各 类型钢的质量标准、 规格尺寸应符合 GB706 88、GB707 88及GB9787 88的标准要求。6. 2炉管材质有 10 # , Cr9Mo ,1 . 25Cr0 . 5Mo，质量标准和规格尺寸应符合 GB9948 88石油裂化用无缝钢管的要求。7机具设备以金桐烷基苯加热炉工程 F301、F302、F501施工为例，机具

14、设备见表7. I。序号名称规格单位数量1吊车:50t台12平板车40t台l3吊车20t台14货车:5t辆l5电焊机26kw台86电焊机14kw台47氩弧焊机NSA4-300台18剪板机24mm台l9滚板机16mm台110电动葫芦5t台111手动倒链5t台212手动倒链3t台313手动倒链2t台414千斤顶l0t台215千斤顶5t台216卷扬机3t台117半自动切割机套118摇臂钻床427台119砂轮机台120手提砂轮机© 100、 © 150台48劳动组织及安全措施以金桐烷基苯加热炉工程F301、F302、F501为例。8. 1劳动组织见表 8.1。序号工种人数作业天数工日

15、1铆工3015045002钳工420803电焊工1210012004气焊工41004005管工256015006电工110107油工330908筑炉工10303009起重工41224810电仪工101515011管理人员3合计1058478& 2安全措施施工现场设立明显的安全标志牌，特别是炉管探伤，必须设置警戒线，建立安全监督岗，监督吊装施工安全，高空作业必须戴安全帽，系安全带，立体交叉作业还必须设有安全网。9质量要求9. I施工执行规范、标准9. 1 . 1管式加热炉工程施工及验收规范(SHJ4004-90)9. 1 . 2炼油厂管式加热炉技术条件(SHJ1037 84)9. 1 .

16、 3炼油厂管式加热炉高铝陶粒蛭石轻质耐热衬里工程技术条件(SHJ1045 84)9. 1 . 4石油化工特殊钢结构工程施工及验收规范(SHJ50787)9.2按现行有关标准规范对加热炉几何形状尺寸进行检查，对焊缝进行外观和无损检验，质量控制点如下：(1 )下料尺寸复验成半成品的尺寸复验。(2)组装尺寸检测，坡口尺寸检测。(3 )焊接质量检验。(4) 筑炉、防火质量检查。10效益分析以金桐烷基苯加热炉制安工程为例，因工程全部在现场预制安装，充分利用现场条件 采用先立柱后散装法共节约20t及50t吊车台班20余个，预制平台100m2，及各类运输费用，缩短了工期1个月并保证了质量，共节约投资21万元，为烷基苯装置早日投产而新增利税77 . 77万元，产生直接经济效益 98 . 7万元。11工程实例11 . I本工法首次应用在 1989年9月至1989年11月南京烷基苯厂 F301脱氢加热炉的 制安工程中，该工程为老厂技改项目，将原进口加热炉更换，重新制造、安装一台大容量、 高热效率的F301加热炉，当时节约投资44 . 06万元，同时施工工期提前15天，节约人工、 机械费15万元，为同类产品国产化打下了基础，经多年运行使用