4.5加热炉安装施工方案要点

4.5加热炉施工方案4.5.1概述焦化装置有加热炉一台及烟气余热回收系统一套，位于装置西侧。加热炉为双幅射室、双对流室四管程水平管双面幅射立式箱式炉，该炉由钢结构、炉管、筑炉和烟囱四大部分组成。加热炉辐射及对流盘管材质选用ASTMA335P9，对流室过热蒸汽盘管束材质选用ASTMA335P11,工艺盘管每程设12个管壁热电偶，炉底设96台低Nox型扁平焰气体燃烧器。加热炉及余热回收系统主要工艺参数见表4.5.1-1,表4.5.1-2.加热炉主要工艺参数表4.5.1—1序号项目工艺参数1全炉热负荷MW33.882工艺介质进出炉温度℃327/5003工艺介质进出炉压力Mpa(G)17.859/6.1194火墙温度℃8505烟气对流室温度℃3686热效率%907燃料种类燃料气余热回收系统主要工艺参数表4.5.1—2序号项目工艺参数1热管空气预热器热负荷MW4.082空气流量kg/hr521463空气进出预热器温度℃15.6/2744烟气流量kg/hr549735烟气进出预热器温度℃368/1486烟气排放高度m654.5.2加热炉施工工序加热炉炉本体现场预制、安装、衬里，炉子的幅射段、对流段盘管加工厂制作现场安装。烟囱和烟风道现场制作并衬里，烟囱和施工准备材料.附件检验炉体钢结构预制炉管预制施工准备材料.附件检验炉体钢结构预制炉管预制辐射室筑炉对流段管安装炉辐射室钢结构安装基础验收辐射室钢结构安装辐射段管安装烟囱.烟风道安装对流室筑炉交工加热炉烘炉炉体配管试压附属结构安装图4.5.2.加热炉施工工序4.5.3基础验收⑴基础的交接验收应有基础工序交接资料，在基础上明显地画出标高基准线、基础纵、横中心线、坐标轴及沉降观测点。⑵基础外观检查不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。⑶对基础的各项尺寸进行复查：其外形尺寸、标高、表面平整度及纵横轴线间距等应符合设计文件的规定。4.5.4钢结构预制⑴钢结构所用材料的规格和材质均应符合设计技术文件的要求，材料代用应有设计签证。⑵钢结构主立柱和主横梁需要对接时应采用45°斜接。⑶立柱预制后的直线度偏差不应大于其长度的1/1000，且当柱长小于或等于16m时，不应大于10mm；且当柱长大于16m时，不应大于15mm。⑷构件上所有螺栓孔均应采用机械加工，相互连接的构件应进行配钻。成孔后同一组孔内的任何相邻两孔间距的允许偏差应符合表4.5.4-1的规定；相邻两组的端孔间距的允许偏差为±1.5mm。同一组孔内任意相邻两孔间距的允许偏差表4.5.4-1孔间距≤500>5001200>12003000>3000允许偏差±1.5±2.0±3.0±5.0⑸带法兰的筒节或箱体，法兰面应于筒节或箱体轴线垂直，其允许偏差为法兰外径的1/500，且不应大于3mm。⑹角钢或扁钢组焊法兰，其尺寸允许偏差应符合表4.5.4-2的规定。角钢或扁钢组焊法兰尺寸允许偏差表4.5.4-2公称尺寸Ｄ<80080012001300160017002400尺寸ＤH≤100T≤50±3.0±4.0±5.0±6.0表面平面度m3.03.03.04.0圆度或对角线之差4.05.06.07.0角钢肢垂直度cH≤1002.5H>1003.5⑺辐射室、对流室钢结构按轴线分片在平台上预制，预制时将炉壁板及保温钉一道安装上，并采取有效的加固措施保证吊装时不变形及吊装。⑻预制时必须严格控制挂砖板的标高尺寸、间距和变形误差。⑼框架预制后的偏差应符合表4.5.4-3。钢结构框架预制允许偏差表4.5.4-3序号项目允许偏差(mm)1立柱长度偏差L≤8m±38m≤L≤16m±62平直度偏差L/1000且＜203梁的平直度≤0.1%且≤84顶梁位置偏差±65底梁位置偏差±26中间横梁位置偏差±37框架两对角线之差≤10⑽烟囱的预制允许偏差应符合表4.5.4-4的规定。烟囱预制允许偏差表4.5.4-4序号项目允许偏差(mm)1高度偏差±202直径偏差＜53圆度偏差＜5d/1000且≤104弯曲度偏差≤15注：d－烟囱内径L－烟囱长度4.5.5钢结构安装辐射室结构安装对流室结构安装平台.附件安装辐射室结构安装对流室结构安装平台.附件安装烟囱安装烟、风道安装⑵炉壳体及框架结构应按图样方位校核无误后，方可进行安装。⑶放置平垫铁的位置必须铲平，每组平垫铁的数量不应超过两块，待钢架找正固定并拧紧地脚螺栓后，切割整齐，焊接牢固。⑷安装炉顶壳板，其表面要平整，不得有翘曲和塌陷现象。⑸吊装时，对组合件应采取加固措施；吊装就位时应用测量仪测量垂直度偏差，符合要求后就位，并用缆风绳固定。⑹构件吊装时，注意不得发生碰撞，以免损坏内部衬里层。⑺烟囱安装前应衬里完毕并经自然风干，达到设计要求后，才能进行安装。⑻钢结构安装时，各构件不得向一方歪斜。钢结构安装时允许偏差应符合表4.5.5-1的规定。焦化炉钢结构安装允许偏差表4.5.5-1序号项目允许偏差(mm)1立柱轴线与行（列）轴线偏差±32垂直度≤0.1h%3标高允许偏差±54各立柱相互间标高差≤35相邻两立柱轴线距离偏差±36横梁标高允许偏差±57中心线相对于立柱轴线偏差≤28水平度＜0.1L%且≤59烟囱垂直度偏差＜0.15H%且≤2010对角线对角线允许偏差≤10注：h-立柱高度；L-横梁长度；⑼如辐射室工艺介质出口一端端墙无端墙门，则应预留端墙，待辐射室炉管安装完后再安装端墙。⑽平台、梯子的安装应根据主框架的安装程度由低到高逐层进行安装。平台、梯子组装后的尺寸偏差应符合表4.5.5-2的规定。平台、梯子组装后的尺寸偏差表4.5.5-2序号项目允许偏差(mm)1平台长度每米长度－02全长－0102平台宽度±33平台各侧面挠曲矢高平台长度≤6m时≤66m≤平台长度≤10m时≤104平台两对角线长度≤65梯子宽度±36斜梯倾斜角度±5°7梯子踏步间距±2⑾烟、风道预制安装①烟道预制完毕后，可以先在指定位置，进行试验性的安装，根据其结果，进行烟道边缘的尺寸调整，然后在地面进行衬里浇注作业的施工。在经过了自然干燥的养护期之后，烟道才可以安装。②烟、风道的安装，可根据尺寸，按照从大到小的顺序进行。③在进行烟道的安装时，要特别注意充分留设待烟道投入运行时的热膨胀的的裕量。④钢制烟、风道的安装应符合设计文件的规定，并应与衬里的施工配合进行。4.5.6炉附件验收及安装⑴所有附件应按设计图样、说明书及有关的管式加热炉工程技术标准制造安装，经检查验收合格后方可安装。附件的方位、标高应严格按设计文件的要求进行安装。⑵人孔、防爆门和看火门应开关灵活，结合面严密。⑶烟道档板应转动灵活，挡板与衬里内壁的间隙应符合设计文件的要求，手动或电动调节系统应调试，使开、关位置与指标标记一样。⑷燃烧器内各通道必须畅通无阻，连接部位应严密，无泄漏，调节机构灵活。燃烧器安装完毕后，应采取隔离措施将其保护起来，以免杂质进入燃烧器内，影响开车。4.5.7炉管预制与安装4.5.7.1辐射室炉管的预制安装⑴辐射室炉管预制根据加热炉的结构特点，以及便于施焊、保证焊接质量，辐射室炉管预制按工艺要求整体进行预制。①对接焊缝的坡口型式对接焊缝采用V型单面坡口，所有对接焊缝坡口均采用机械加工成型。②焊接工艺及焊条、焊丝的选用对接焊缝焊接采用氩弧打底、电焊盖面，炉管内充氩保护的焊接工艺。焊丝、焊条选用见表4.7.1。焊条使用前应按规定进行烘干，使用时装在焊条筒内，随用随取。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烘干，重复烘干次数不得超过两次。焊丝、焊条选用表4.7.1炉管材质焊材焊丝焊条20#TGS-51TJ426A312TP321TGS-347A132A335P9TGS-9CMCM-9A335P11TGS-1CMR307③焊前预热及焊后缓冷施焊前应采用电加热或火焰加热的方法进行预热处理。底层焊道完成后，应立即进行下一层的焊接，且应连续焊完。如中断焊接，应立即进行温度为300～350℃、时间为15～30min的后热处理，然后保温缓冷至室温。再焊接时应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺规程继续进行焊接。每次焊接完毕都应进行焊后缓冷处理，避免出现裂纹等缺陷。④无损检测焊缝焊接完毕24小时后，应及时对焊缝进行100%无损检测，以符合《压力容器无损检测》JB4730-94中RT-II级为合格。⑤焊后热处理炉管焊口热处理应在无损检测合格后进行。热处理的加热范围，应以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍且不小于25mm的区域，加热区以外的100mm范围应予以保温，采用电加热法进行。在热处理过程中，应准确地控制加热温度，且使焊件温度分布均匀。测温采用热电偶，并用自动记录仪记录热处理曲线，测温点应在加热区内。热处理完毕，应从所处理的焊口中抽检10%的焊口进行下列检验：对焊缝、热影响区及其附近母材分别抽检表面布氏硬度，以HBS≤241为合格，否则应从新进行热处理；进行超声检测及渗透或磁粉检测，以无裂纹为合格。⑥焊缝返修不合格的焊缝必须进行返修。同一部位的返修次数不宜超过两次，经过两次返修仍不合格的焊缝，如需再进行返修，应编制返修工艺措施，经施工单位技术总负责人批准后，方可实施，并将焊缝返修次数、部位和无损检测等结果记入焊缝返修记录中，返修后仍应按原规定方法进行无损检测、焊后热处理、热处理后硬度检测及无损检测。⑵辐射室炉管的安装辐射室炉管预制完毕，并经共检合格后，即可进行安装。安装前：采取必要的加固措施对炉管加固，以保证炉管吊装过程中不变形及安全；将管架置于炉膛内，以便炉管进入炉膛后，就位炉管；在辐射室炉顶每组炉管中心线上设置34个吊点，用来拴挂手动葫芦。安装时，使用吊车将炉管由工艺介质出口端墙一端缓慢进入炉膛，同时用手动葫芦配合牵引炉管进行就位。4.5.7.2对流室炉管预制安装⑴对流室炉管预制以两根炉管组焊一个弯头为一组的原则进行。焊条及焊丝选用参照辐射室炉管预制。⑵对流室炉管安装前，应按图纸将炉管走向布置在两端管板上做好标记，避免串错炉管。安装时，使用吊车将炉管由一端或两端串入，组焊上弯头。现场组焊焊缝按照炉管预制方法进行焊前预热及缓冷、无损检测、焊后热处理、热处理后检测。4.5.8转油线的预制安装转油线的预制安装参照辐射室炉管的预制安装方法进行。4.5.9炉管系统的试压⑴对于已安装完毕的炉管系统，经共检合格后，应进行强度试验。其试验压力及试验时间应按照设计文件执行。⑵压力试验必须用两个经校验合格且量程相同的压力表，精度等级1.5级，压力表量程为实验压力的1.5～2倍。⑶压力试验时将辐射室炉管和对流室炉管两路并联，压力表应设在对流室炉管最高点一块，试验泵出口一块，试验时，以最高点的压力表读数为准。过热蒸汽段为一个试验系统单独进行强度试验，压力表设置在炉管出口一块，试验泵出口一块，以最高点压力为准。⑷试压时，任何人不准随意敲击炉管。⑸试验完毕后，应立即将试验用水朝预定地点排放，并用压缩空气将炉管吹扫干净。⑹炉管系统的气密试验同工艺管线系统一道进行。4.5.10炉体结构及炉管的焊接技术措施⑴焊前必须依据所焊接母材的钢号，正确地选择相应的焊接材料和确定合适的焊接工艺。⑵施焊所用的焊接材料必须具有质量合格证，并严格履行材料入库和发放手续。凡无合格证或对其质量有怀疑时，应按批抽检，合格后方可使用。⑶参加施焊的焊工，按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定，经考试合格，且合格证在有效期内。⑷焊接前，应按焊接工艺说明书的要求将焊条烘干。焊条烘干后，应放在恒温箱内。⑸焊缝坡口和型式，应按施工图样中的规定尺寸加工。⑹焊前应检查组装质量，清除坡口面及两侧20mm范围内的泥砂、铁锈、水份和油污，并充分干燥。⑺所有立柱、横梁的对接焊缝均要求开坡口且打磨平滑光亮后再焊接。⑻辐射段、对流段钢结构成片、成箱型预制时，焊接前根据结构形式制订焊接顺序，节点应采用跳焊法，炉壁同立柱的焊缝采用分段退步焊。⑼所有炉壁板的对接焊缝均要求两面满焊，且要求全部焊透。⑽炉壁板与型钢搭接的部位，在炉膛内侧采用满焊，炉膛外侧采用断续焊。其余部位的焊接必须按照设计图纸和有关规范标准执行。预制时的焊接必须特别注意焊接变形问题。⑾烟囱及烟、风道的所有对接焊缝，全部要求开60°V型坡口两面满焊，且全部焊透。⑿定位焊的焊接，应由合格焊工担任，焊接工艺应与正式焊接相同。引弧和熄弧都应在坡口内或焊道上。⒀焊接中应注意引弧及收弧的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。⒁对接焊缝余高应符合表4.5.10的规定。对接焊缝余高表4.5.10板厚δn对接焊缝的余高(mm)纵向环向δn≤12≤2.0≤2.512≤δn≤25≤3.0≤3.5δn〉25≤4.0≤4.5⒂炉管的焊接，对于对接焊缝采用氩弧打底，手工电弧焊盖面，以确保焊接质量。⒃每一道焊缝焊接完毕后，焊工应在焊缝附近明显位置处标注其代号钢印。⒄所有的焊缝均必须进行表面检查，对于图纸中有规定进行无损检测的焊缝，必须严格按照规定执行。⒅当施焊环境出现下述任一情况，且无有效措施时，禁止施焊：手工施焊时，风速大于10m/s；气体保护焊时，风速大于10m/s；相对湿度大于90%；下雨天气。4.5.11炉体钢结构的防腐⑴钢结构的除锈及涂漆工作，应在钢结构制造及安装质量合格后方可进行。⑵涂漆工作环境应为5—38℃，相对湿度不应大于85%；雨天或构件表面结露时，不得进行涂刷工作，涂漆后四小时内严禁雨淋。⑶图纸标明应进行衬里施工的部位不得涂漆，其余按照图样中说明进行。⑷未经检验的焊缝及其附近钢材表面不得涂刷底漆及其它防腐漆。⑸安装焊缝处留出30~50mm宽的范围暂不涂漆，待检验合格后涂漆。⑹工程完工，在正式交付业主前，炉体所有结构表面，按照要求涂刷一遍面漆，然后交付业主。4.5.12筑炉炉体结构验收对流室内衬炉体结构验收对流室内衬炉墙放线预砌筑炉顶模板炉墙纤维可塑料及耐火砖墙砌筑炉顶纤维可塑料炉底燃烧器内衬炉底干铺耐火砖炉底轻质气硬性浇注料清理竣工验收烘炉⑵方法①加热炉烟囱部分、余热回收系统烟道，在地面分段制作，衬里后安装就位。②加热炉辐射室炉管待炉墙体衬里施工完毕后安装。⑶炉体钢结构验收①炉体钢结构高度、宽度、垂直度、直径、椭园度以及对角线等尺寸，应满足规范、图纸及炉体施工方案的要求。②炉内托砖板和锚固件等的位置、尺寸及焊接质量和安装位置应符合设计文件的规定。③人孔门、防爆门、看火门等应开关灵活，接合面严密。烟道挡板应转动灵活，挡板与衬里内壁的间隙应符合设计文件的要求。④炉体与衬里相接处，钢结构的油污、铁锈应清理整洁。炉体钢结构和有关设备安装经工序交接后，方可进行筑炉施工。⑷炉墙①侧墙底部使用耐火浇注料找平；②墙体放线、弹线；③侧墙砌体排砖、验缝并进行预砌筑，作好记录；④侧墙上部两层纤维可塑料施工；⑤端墙上部两层纤维可塑料施工；⑸炉顶①加热炉炉顶衬里为纤维可塑料；采用木模板支撑，手工捣制工艺，木模板支承在脚手架之上。②炉顶支模与可塑料炉顶捣制的工作，从加热炉炉顶模板一端开始向另一端进行。③全面绑扎模板支撑，然后安装一段（300mm宽度）模板，捣打一段可塑料。纤维可塑料的施工方法及技术措施同纤维可塑料炉墙。⑹烟囱部分①炉烟囱其烟囱挡板衬里材料为轻质气硬性浇注料；烟囱采用在现场地面翻转法施工，每次浇注1/3圆周的衬里，达到强度后翻转烟囱，浇注剩余部分衬里；衬里采用手工捣制，木抹拍实。⑺炉底①炉底衬里材料采用轻质气硬性浇注料、轻质气硬性浇注料和轻质耐火砖。②炉底衬里须待炉内侧墙、端墙及炉顶筑炉衬里工作全部完成，经共检合格，填写相应记录，拆除