加热炉培训讲义课件

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1、加热炉维护检修,加热炉在炼油、化工行业应用比较广泛，涉及到的规范和标准也比较多。本讲义主要以炼油厂使用比较多的管式加热炉为主，结合加热炉实例，将一些标准提炼进行讲解。,1、管式加热炉基本结构,管式加热炉的一般结构：辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器、通风系统五部分所组成。,（1）辐射室 通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。直接受到火焰冲刷，温度最高。必须充分考虑所用材料的强度、耐热性等。是热交换的主要场所，担负全炉热负荷的70%-80%，是全炉最重要的部位。,（2）对流室 由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分，实际上也有一部分辐射热交换。对流室内密布多排炉管，烟气以较大速度冲刷这些管子，进

2、行有效的对流换热。对流室一般担负全炉热负荷的20%-30%。,（3）余热回收系统 离开对流室的烟气进一步回收余热的部分。回收方法分两类。一类是靠预热燃烧用空气来回收热量，这些热量再次返回炉中。另一类是采用同炉子完全无关的其他流体回收热量。前者称为“空气预热方式”，后者因为常常使用水回收，被称为“废热锅炉”方式。空气预热方式采用空气预热器，回收烟气余热，提高加热炉效率。废热锅炉采用强制循环方式，生产3.5MPa中压蒸汽。,大芳烃二甲苯塔重沸炉空气预热系统,板式空气预热器以板片为传热元 件，板片是压制有波纹的金属薄 板。波纹不仅可以强化传热，而且 可以增加薄板的强度和刚度。波纹 还可以促使流体呈湍

3、流状态，减轻 沉淀物和污垢的形成，起到一定的 自清灰作用。,（4）燃烧器 大芳烃加热炉用燃料气作为燃料，大芳烃加热炉均采用低NOX燃烧器。每台燃烧器包括：火盆砖、燃烧器主体、燃气枪、长明灯、调风机构、安装用螺栓螺母、金属软管及管线用配对接头等。,2、大芳烃加热炉衬里,A、 辐射室衬里：方箱炉F-22012204、F-2701的辐射室采用耐火纤维模块衬里结构。,园筒炉F-2101、F-2102、F-2205、F-2501、F-2502、F-2551A/B、F-2801A/B、F-2802辐射室采用轻质耐火砖背衬微孔硅酸盖板结构。,B、加热炉炉顶衬里：炉顶均采用耐火纤维模块衬里结构,C、加热炉炉底

4、衬里： 炉底采用粘土质隔热耐火砖背衬隔热耐火浇注料双层结构。,4、加热炉检修,A、检修周期与内容 检修周期一般为 23年，或与装置检修同步。 B、检修内容 根据日常维护和停工检查、检测的结果，提出加热炉检修内容，做到不过修，不失修。,（1）根据检查与鉴定实际损坏程度，修理或更换炉管、弯管、管板和吊挂等炉内构件。 （2）根据检查与鉴定实际损坏程度，修补或更换对流室、辐射室和烟道等部位的炉墙及衬里。 （3）检查修理或更换燃烧器、吹灰器、空气预热器、加热炉风机入口蝶阀和烟道挡板（包括其执行机构）、对动设备引风机、鼓风机进行检查检修等。（4 ）检查修理炉体钢结构，烟道、风道，并进行防腐刷漆及保温。 （

5、5）清扫、修理全部炉用仪表（包括探头），并进行标定。 （6）辐射室及对流式炉管检查鉴定更换。,5、检修质量标准,（1）炉管、弯管更换标准 在用炉管和急弯弯管经外观检查、测厚或金相检查等后，有以下情况之一的应更换： a鼓包、严重裂纹或网状裂纹； b卧置炉管相邻两支架间的弯曲度大于炉管外径的2倍； c炉管由于严重腐蚀、爆皮，管壁厚度小于计算允许值； d外径增大5%； e胀口在使用中胀接次数超过2次，胀大值总和超过0.8mm； f胀口腐蚀、脱落，胀口露头低于3mm； g金相组织有晶界氧化、严重球化、脱碳及晶界裂纹等缺陷。,（2）在用回弯头更换标准 经检查有以下情况之一时应更换： a由于严重腐蚀、爆皮

6、，回弯头壁厚小于计算允许值的； b支耳开裂，无法承载的； c回弯头、堵头密封圆锥面有腐蚀深坑，直径大于2mm，深度大于0.4mm的。,（3）炉管与急弯弯管、回弯头，炉管与炉管的焊接 a.焊接现场必须有防风、雨、雪侵袭的设施，施焊的环境温度不得低于5，手工电弧焊时风速不得大于8m/s，氩弧焊时风速不得大于2m/s，环境相对湿度不得大于90%。 b.炉管、管件、焊材以及对焊工的资质要求必须符合石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件SH3085和管式炉安装工程施工及验收规范SH3506的规定。 c.对铬钼钢炉管及管件的焊接，若因施工条件限制难以进行焊后热处理，且炉管壁温低于425时，经设计单位或

7、主管部门书面同意，可选用高铬镍（25Cr-13Ni以上）奥氏体焊接材料进行焊接，焊前仍应按石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件SH3085的要求进行预热，焊后可不做热处理。,d.炉管焊接坡口的型式及尺寸，应符合设计文件的要求。炉管焊接坡口应采用机械方法加工。 e.炉管焊接应根据钢种、焊材和焊接工艺编写焊接工艺规程。焊接工作必须按焊接工艺规程的要求进行。首次施焊的钢种、焊材和焊接工艺，应在焊前进行焊接工艺评定。评定合格后，应编写焊接工艺评定报告，并据此编写焊接工艺规程，经技术负责人审查批准后实施。 f.焊接前，应先将坡口端面20mm范围内的氧化皮、水、油污、油漆、垢、毛刺等清洗干净，并用砂

8、轮打磨直至露出金属光泽。,g.焊在180急弯弯管或焊接回弯头上的两根炉管的两端应齐平，长短相差不得超过2mm，并保证规定的对口间隙。 h.炉管与炉管、急弯弯管或回弯头的对接焊口不应有过大的内错口。炉管外径小于或等于102mm时，错口不得大于0.5mm；炉管外径大于102mm时，错口不得大于lmm。 i.炉管和管件施焊前，应根据钢材的淬硬性、焊接环境、焊接方法进行预热，预热温度和方法应符合石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件SH3085的规定。,（4）焊接后的焊缝质量标准 a外观尺寸应符合设计文件或相关规范的要求，焊缝与母材应圆滑过渡。 b焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、弧坑和肉眼可见

9、的夹渣等缺陷。 c焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝总长度的10%。否则，应进行修磨或补焊，使之平滑过渡。经修磨部位的炉管壁厚不应小于设计要求的厚度。,d.对接焊缝应进行100%无损探伤。检测方法宜采用射线检测。若采用超声检测时，需用射线检测复验，复验比例为焊缝总数的20%。射线检测合格等级为级，超声检测合格等级为级。不能用射线或超声检测的角焊缝，可采用磁粉或渗透检测方法检查缺陷。 e.不合格的焊缝必须进行返修，同一部位的焊接返修次数不宜超过两次。经过两次焊接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，经技术总负责人批准后方可实施，并将返修次数、

10、部位和无损检测等结果记入焊缝返修记录中。返修后仍按原规定方法进行检测。要求焊后热处理的，应在热处理前进行返修。如在热处理后还需返修，返修后应重新进行热处理并做硬度测试。,（4）炉管焊后热处理标准 a.需要进行焊后热处理的焊口焊完后，应立即进行焊后热处理，否则应采取后热、缓冷等措施。焊后热处理的参数应符合石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件SH3085的规定。 b.热处理后，应对焊缝、热影响区及附近母材抽检表面布氏硬度，抽检数量应不少于热处理焊口总量的10%。所测焊缝及热影响区的硬度值应小于母材的125%，且应符合下列要求，否则，必须重新进行热处理并做硬度测试： 12CrMo、15CrMo

11、、1.25Cr-0.5Mo HB225 1Cr2Mo、2.25Cr-1Mo、1Cr5Mo、1Cr9Mo HB241 c.对先进行无损检测后进行热处理的焊缝，焊后热处理完成后，应对热处理焊口做10%超声检测及渗透或磁粉检测，以无裂纹为合格。,（5）炉管的安装标准 a.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。 b.炉管预制件在运输和吊装过程中，应有预防变形的加固措施。 c.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、管架和折流砖。 d.立管上端采用炉外支撑时，每根炉管的两个支耳应水平地支撑在 吊管梁上。若立管采用炉内吊管时，炉管上部弯管应与吊钩紧

12、密 接触，并使吊钩确实承重，炉管中部的拉钩不应与炉管紧密接 触，以免影响炉管自由膨胀。炉管下部弯管的导向管应垂直插入 炉底的定位孔内，不得强制插入。炉管在长度方向上应能自由膨 胀。 e.立管采用炉内下部支撑时，炉管上部的导向吊挂应按设计文件要 求正确安装，炉管应能向上自由膨胀。 f.圆筒炉辐射管组焊安装后，其节圆直径误差不大于设计值的 0.2%，并不超过12mm。,（6）耐火砖的检修 a.宜采用成品泥浆，且符合规定。泥浆内不得任意加水。对松动的 耐火砖必须刮去旧泥浆重砌。冻过或已初凝的泥浆不得再使用。 b.砌筑工业炉砌体，应符合下列规定： 1）砌体应错缝砌筑； 2）砌体应横平竖直，表面光滑平整

13、； 3）砖缝中的泥浆应饱满，其表面应勾缝。砖缝厚度一般不应大于23mm； 4）复杂或重要的部位，必要时可进行预砌筑； 5）不得在砌体上砍凿砖，砖体砌筑时，可使用木锤或橡胶锤找 正。在泥浆干固后，不得敲打砌体； 6）砌砖中断或返工拆砖时，应做成阶梯形的斜茬； 7）耐火砌体中不得使用宽度、长度小于原砖1/2的砖或厚度小于原 砖2/3的砖。砖的加工面，不宜朝向炉膛和烟气通道的内表面； 8）耐火和隔热砌体，在施工过程中，直至投入生产前，应防止雨淋。 c.耐火砖砌体应按要求留设膨胀缝并严格施工，膨胀缝内应保持清洁，按照规定 填充材料。,（7）耐火纤维炉衬的检修a.耐火纤维炉衬可采用层铺式、叠砌式、帖面式

14、方法施工，不定型耐火纤维炉衬施工可手工涂抹、支模浇注和机械喷涂。b.设计要求对炉壳特殊防腐处理时，炉壳除锈应满足设计要求。无特殊防腐要求时，炉壳除锈应符合第3.3.8.5条规定。c.耐火纤维炉衬不得受外力碰撞。喷涂炉顶时及炉顶衬里干燥养护过程中，炉顶外壁不得敲打震动，且喷涂过程中不得污染燃烧器、炉管等炉内器件。d.耐火纤维炉衬施工和检验应严格按照设计文件要求和石油化工筑炉工程施工及验收规范SH3534的规定执行。e.耐火纤维及制品在施工过程中直至投产前，均应防止受潮或雨淋。,（8）加热炉烘炉要求 a.耐火浇注料炉衬养护完毕，应在环境温度5以上，自然干燥25天后，再进行烘炉。 b.全耐火纤维炉衬

15、的炉子，不需烘炉即可投入生产。如使用热硬性粘结剂粘结炉衬，投产前应按规定升温。 c.烘炉时炉管内应先进行暖炉，当炉膛温度升到约 130时，再点燃燃烧器。烘炉时宜采用气体燃料。烘炉过程中，升温应均匀，烘炉曲线应按照生产厂家的规定或参照曲线进行。,d.烘炉过程中，炉管内应通入所允许的介质（一般为蒸 汽）加以保护。炉管出口的介质温度应为：碳钢炉管不得 超过350，铬钼钢炉管不得超过450。 e.耐火浇注料炉衬烘炉后，其炉衬表面裂纹宽度不应大于 3mm，连续长度不应大于500mm，且不应有贯穿性网状 裂纹。特殊材质的耐火浇注料按设计规定。炉衬表面裂纹 宽度大于3mm、长度大于500mm或有贯穿性裂纹时应进 行修补，裂纹修补方法与设计和监理商定。当无特殊要求 时，可用浸泡水玻璃泥浆或磷酸盐泥浆和高温粘结剂的耐 火纤维填塞。,