石 油 工 业 加 热 炉 建材公司石油石化设备二厂一、前言一、前言 石油工业加热炉是指将燃料燃烧产生的热量传递给被加热石油工业加热炉是指将燃料燃烧产生的热量传递给被加热介质而使其温度升高的一种加热设备在油气集输系统中,它介质而使其温度升高的一种加热设备在油气集输系统中,它的作用是将原油、天然气等加热至工艺所要求的温度,以便进的作用是将原油、天然气等加热至工艺所要求的温度,以便进行加工和输送因此石油工业加热炉是区别于其他领域(如冶行加工和输送因此石油工业加热炉是区别于其他领域(如冶金、采暖、化工等)独立分支的一种加热炉金、采暖、化工等)独立分支的一种加热炉 石油工业加热炉是油田油气集输工艺中非常重要的组成部分石油工业加热炉是油田油气集输工艺中非常重要的组成部分加热炉对介质(一般为生产用水、原油)加热后,介质受热进加热炉对介质(一般为生产用水、原油)加热后,介质受热进入集输管线起到伴热或增强流动性的作用加热炉的停运对油入集输管线起到伴热或增强流动性的作用加热炉的停运对油田采油影响巨大,尤其在北方地区,极易造成大面积管线停输,田采油影响巨大,尤其在北方地区,极易造成大面积管线停输,油井停产等问题的出现。
油井停产等问题的出现 石油工业加热炉一般布置于转油站、联合站等一些偏远地石油工业加热炉一般布置于转油站、联合站等一些偏远地区的小型站点也经常使用加热炉,主要用于采暖区的小型站点也经常使用加热炉,主要用于采暖二、石油工业加热炉的定义及分类二、石油工业加热炉的定义及分类 石油工业用加热炉定义石油工业用加热炉定义 油气田和长输管道用火焰加热原油、天然气、水及油气田和长输管道用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备一般按结构型式分为火筒其混合物等介质的专用设备一般按结构型式分为火筒式加热和管式加热炉式加热和管式加热炉 (一)(一) 按石油工业加热炉的分类在石油天然气行业标准按石油工业加热炉的分类在石油天然气行业标准SY/T0540-94SY/T0540-94《《石油工业加热炉型式和基本参数石油工业加热炉型式和基本参数》》中规定其分类中规定其分类如下:如下: 按基本结构分为两大类:火筒式加热炉和管式加热炉按基本结构分为两大类:火筒式加热炉和管式加热炉火筒式加热炉又分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉火筒式加热炉又分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。
管式加热炉分为立式圆筒式加热炉,卧式圆筒式加热炉和卧式管式加热炉分为立式圆筒式加热炉,卧式圆筒式加热炉和卧式异型管式加热炉其他按被加热介质和燃料种类分类不常使用,异型管式加热炉其他按被加热介质和燃料种类分类不常使用,不在此介绍不在此介绍二)按燃烧方式可分为正压燃烧加热炉和负压燃烧加热炉(二)按燃烧方式可分为正压燃烧加热炉和负压燃烧加热炉(三)按使用用途分类可分为:掺水加热炉、热洗加热炉、外(三)按使用用途分类可分为:掺水加热炉、热洗加热炉、外输加热炉、脱水加热炉、采暖加热炉输加热炉、脱水加热炉、采暖加热炉火筒式加热炉定义火筒式加热炉定义 石油工业生产中,在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专用设备石油工业生产中,在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专用设备分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉火筒式直接加热炉是指被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉火筒式直接加热炉是指被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉称为火筒式直接加热炉,统称火筒炉(即为我们通常所说称为火筒式直接加热炉,统称火筒炉(即为我们通常所说0.29MW0.29MW、、1.5MW1.5MW、、2.0MW2.0MW、、2.5MW2.5MW等加热炉,也包括具有加热和其他功能的合一装置)。
火筒式等加热炉,也包括具有加热和其他功能的合一装置)火筒式间接加热炉是指被加热介质在壳体内的盘管(由钢管和管件组焊制成的传热间接加热炉是指被加热介质在壳体内的盘管(由钢管和管件组焊制成的传热元件)中,由中间载热体加热,而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热元件)中,由中间载热体加热,而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热炉称为火筒式间接加热炉中间载热介质为水的火筒式间接加热炉简称水套炉称为火筒式间接加热炉中间载热介质为水的火筒式间接加热炉简称水套炉 在大庆油田上广泛使用的即为火筒式加热炉,其基本遍布大庆油田的各在大庆油田上广泛使用的即为火筒式加热炉,其基本遍布大庆油田的各个角落,也是我们最需要关注、了解的加热炉个角落,也是我们最需要关注、了解的加热炉 在火筒式加热炉基础上相继派生去其他种类加热炉,即微正压(可抽式、在火筒式加热炉基础上相继派生去其他种类加热炉,即微正压(可抽式、固定式)加热炉、脉动燃烧二合一加热炉和真空加热炉前两种加热炉均属固定式)加热炉、脉动燃烧二合一加热炉和真空加热炉前两种加热炉均属加热缓冲二合一装置类型,而真空加热炉属水套加热炉类型加热缓冲二合一装置类型,而真空加热炉属水套加热炉类型。
管式加热炉定义管式加热炉定义 石油工业生产中,用火焰通过炉管直接加热石油工业生产中,用火焰通过炉管直接加热炉管中的原油、天然气、水及其混合物等介质的炉管中的原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备油田经常采用型式基本为立式圆筒式专用设备油田经常采用型式基本为立式圆筒式炉和卧式圆筒式炉,其中立式圆筒炉主要应用于炉和卧式圆筒式炉,其中立式圆筒炉主要应用于天然气原油稳定站中天然气原油稳定站中按燃烧方式可分为正压燃烧加热炉和负压燃烧加热炉按燃烧方式可分为正压燃烧加热炉和负压燃烧加热炉 1 1、正压燃烧、正压燃烧 :燃烧时炉膛内为正压的燃烧方式燃:燃烧时炉膛内为正压的燃烧方式燃烧所用空气进入炉膛及烟气排出是靠正压鼓风完成烧所用空气进入炉膛及烟气排出是靠正压鼓风完成的正压燃烧加热炉的正压燃烧加热炉: : 真空加热炉和微正压加热炉真空加热炉和微正压加热炉 2 2、、 负压燃烧负压燃烧 :燃烧时炉膛内为负压的燃烧方式燃烧时炉膛内为负压的燃烧方式燃烧所用空气靠较高烟囱产生的负压抽吸方式进入燃烧所用空气靠较高烟囱产生的负压抽吸方式进入炉膛负压燃烧加热炉炉膛负压燃烧加热炉: : 合一装置、水套加热炉、合一装置、水套加热炉、火筒加热炉和立式、卧式圆筒炉。
火筒加热炉和立式、卧式圆筒炉(一)火筒式加热炉(一)火筒式加热炉1 1、火筒加热炉的结构:火筒加热炉主要由筒体、、火筒加热炉的结构:火筒加热炉主要由筒体、 烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、进出口管和底座烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、进出口管和底座 等组成 2 2、火筒式加热炉工作原理:被加热液体通过进口管进入炉、火筒式加热炉工作原理:被加热液体通过进口管进入炉 体内的下部并逐步充满整个炉体,烟、火管均被浸泡在体内的下部并逐步充满整个炉体,烟、火管均被浸泡在 液体中当加热炉点火后,热量通过烟火管直接传递给液体中当加热炉点火后,热量通过烟火管直接传递给 被加热液体,在冷热液体比重差的作用下,热液体上被加热液体,在冷热液体比重差的作用下,热液体上 浮,由出口管流出加热炉,达到液体升温的目的该炉浮,由出口管流出加热炉,达到液体升温的目的该炉 在整个加热过程中炉体始终为承压在整个加热过程中炉体始终为承压 三、各种加热炉的结构形式及其工作原理三、各种加热炉的结构形式及其工作原理(二)合一装置(以二合一为例)(二)合一装置(以二合一为例)1 1、合一装置基本结构:、合一装置基本结构: 加热缓冲二合一装置主要由筒体(加热段、收油槽和加热缓冲二合一装置主要由筒体(加热段、收油槽和 缓冲段)、烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、隔板(堰缓冲段)、烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、隔板(堰 板)、调水阀、进出口管和底座等组成。
板)、调水阀、进出口管和底座等组成 各种合一装置的功能主要为:各种合一装置的功能主要为:①①二合一,完成其加热二合一,完成其加热和缓冲的功能或者加热和缓冲功能;和缓冲的功能或者加热和缓冲功能;②②三合一,完成其加三合一,完成其加热、分离、和缓冲的功能;热、分离、和缓冲的功能;③③四合一,完成其加热、分离、四合一,完成其加热、分离、缓冲和游离水脱除功能;缓冲和游离水脱除功能;④④五合一,完成其加热、分离、五合一,完成其加热、分离、缓冲、游离水脱除和电脱水功能缓冲、游离水脱除和电脱水功能 合一装置的内部结构有其共同点,即一侧完成加热功合一装置的内部结构有其共同点,即一侧完成加热功能,另一侧完成收油功能中间根据需要添加各功能结构能,另一侧完成收油功能中间根据需要添加各功能结构 2 2、二合一装置工作原理、二合一装置工作原理 被加热液体通过进口管和调水阀进入炉体的加热段内,烟、被加热液体通过进口管和调水阀进入炉体的加热段内,烟、火管均被浸泡在液体中,当加热段液位超过隔板时,液体流火管均被浸泡在液体中,当加热段液位超过隔板时,液体流过隔板进入缓冲段,再由出口管流出加热炉。
当加热炉点火过隔板进入缓冲段,再由出口管流出加热炉当加热炉点火后,热量通过烟火管直接传递给被加热液体,达到液体升温后,热量通过烟火管直接传递给被加热液体,达到液体升温的目的 缓冲段液位的控制方法:缓冲段液位的控制方法:当缓冲段液位较低时,浮球也较低,通过连杆机构开大阀门,当缓冲段液位较低时,浮球也较低,通过连杆机构开大阀门,进水量加大,液位上升;液位上升时,浮球也随液位上升,进水量加大,液位上升;液位上升时,浮球也随液位上升,通过连杆机构关小阀门,进水量减少,液位下降这样,在通过连杆机构关小阀门,进水量减少,液位下降这样,在调水阀的调节作用下,缓冲段液位就达到了一个动态平衡调水阀的调节作用下,缓冲段液位就达到了一个动态平衡 (三)水套加热炉(三)水套加热炉 1 1、水套加热炉基本结构、水套加热炉基本结构 水套加热炉主要由筒体、烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、水套加热炉主要由筒体、烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、加热盘管和底座等组成加热盘管和底座等组成 2 2、水套加热炉工作原理、水套加热炉工作原理 筒体内装满清水,烟、火管及加热盘管均被浸泡在水中,筒体内装满清水,烟、火管及加热盘管均被浸泡在水中,被加热介质通过进出口在加热盘管中流动。
当加热炉点火后,被加热介质通过进出口在加热盘管中流动当加热炉点火后,热量通过烟火管传递给作为热媒的清水,清水再将热量传递热量通过烟火管传递给作为热媒的清水,清水再将热量传递给加热盘管,从而盘管内流动的介质被加热,达到介质升温给加热盘管,从而盘管内流动的介质被加热,达到介质升温的目的 (四)真空加热炉四)真空加热炉 1 1、真空加热炉基本结构、真空加热炉基本结构 与水套加热炉相似,基本由筒体、烟火管、烟箱、烟囱、与水套加热炉相似,基本由筒体、烟火管、烟箱、烟囱、燃烧器、加热盘管和底座等组成燃烧器、加热盘管和底座等组成 但它具有一些锅炉的特点,但它具有一些锅炉的特点,具备观火孔、回燃室以及防爆功能具备观火孔、回燃室以及防爆功能 2 2、真空加热炉工作原理、真空加热炉工作原理 真空加热炉属于微负压容器,通过加热中间介质水产生真空加热炉属于微负压容器,通过加热中间介质水产生水蒸汽,水蒸气再加热受热盘管,水蒸气被受热盘管吸收热水蒸汽,水蒸气再加热受热盘管,水蒸气被受热盘管吸收热量后冷凝为水,如此反复循环达到加热目的因此这种加热量后冷凝为水,如此反复循环达到加热目的。
因此这种加热炉也被称为蒸汽换热加热炉真空加热炉可以实现集油加热、炉也被称为蒸汽换热加热炉真空加热炉可以实现集油加热、掺水、采暖加热多功能于一体缺点是功率较低掺水、采暖加热多功能于一体缺点是功率较低 (五)微正压加热炉(五)微正压加热炉 1 1、微正压加热炉又分为可抽式加热炉、固定式加热炉两、微正压加热炉又分为可抽式加热炉、固定式加热炉两种常见多为具备滑道的可抽式加热炉微正压加热炉内的种常见多为具备滑道的可抽式加热炉微正压加热炉内的烟管采用多跟细管组成烟管采用多跟细管组成 2 2、微正压加热炉工作原理、微正压加热炉工作原理 微正压加热炉采用是正压鼓风,烟道压力仅高于空气压微正压加热炉采用是正压鼓风,烟道压力仅高于空气压力力200-400200-400帕其主要靠送风提高燃烧强度和效率,其与负压帕其主要靠送风提高燃烧强度和效率,其与负压燃烧正好相反在二合一装置采用的负压燃烧抓哟是利用烟燃烧正好相反在二合一装置采用的负压燃烧抓哟是利用烟囱吸风排烟的作用(烟的热量高重度低,而空气温度低,重囱吸风排烟的作用(烟的热量高重度低,而空气温度低,重度大,形成烟道内的负压进风状态)。
微正压加热炉与二合度大,形成烟道内的负压进风状态)微正压加热炉与二合一装置的区别仅在于此,其工作原理一致一装置的区别仅在于此,其工作原理一致 (六)卧式圆筒加热炉(六)卧式圆筒加热炉 1 1、卧式圆筒加热炉的结构、卧式圆筒加热炉的结构 卧式圆筒加热炉主要由筒体(辐射室和对流室)、加热卧式圆筒加热炉主要由筒体(辐射室和对流室)、加热盘管(辐射管和对流管)、火咀、烟囱和撬装底座等盘管(辐射管和对流管)、火咀、烟囱和撬装底座等 2 2、卧式圆筒加热炉的工作原理、卧式圆筒加热炉的工作原理 火咀点燃后将火焰喷射到辐射室内,烟气经对流室进入火咀点燃后将火焰喷射到辐射室内,烟气经对流室进入烟囱排出;被加热液体在辐射管内接受辐射热升温后流向对烟囱排出;被加热液体在辐射管内接受辐射热升温后流向对流管,对流管及其内的液体吸收烟气余热后再次升温,最后流管,对流管及其内的液体吸收烟气余热后再次升温,最后流出加热炉流出加热炉 (七)立式圆筒加热炉(七)立式圆筒加热炉 1 1、立式圆筒加热炉的结构、立式圆筒加热炉的结构 其主要结构分为:辐射室、对流室、烟囱等三大部分。
辐其主要结构分为:辐射室、对流室、烟囱等三大部分辐射室是整台炉子的核心,其主要通过室内火焰直燃对炉管内射室是整台炉子的核心,其主要通过室内火焰直燃对炉管内的介质(主要介质为原油)进行加热对流室是介质进行预的介质(主要介质为原油)进行加热对流室是介质进行预热空间,热量来源主要是辐射室的余热和高温烟气烟囱为热空间,热量来源主要是辐射室的余热和高温烟气烟囱为烟气的排出烟道烟气的排放量可以控制辐射室的燃烧效率,烟气的排出烟道烟气的排放量可以控制辐射室的燃烧效率,而达到控制辐射室温度的目的而达到控制辐射室温度的目的 2 2、立式圆筒炉工作原理、立式圆筒炉工作原理 ① ①介质进入对流室进行预热介质介质进入对流室进行预热介质主要接受的热能为辐射室燃烧释放的烟主要接受的热能为辐射室燃烧释放的烟气达到介质热量交换气达到介质热量交换②②介质进入辐射介质进入辐射室后进行充分加热辐射室的温度要求室后进行充分加热辐射室的温度要求一般在一般在800℃~1100℃800℃~1100℃③③空气预热器主空气预热器主要是利用通过对流室的烟气对冷空气进要是利用通过对流室的烟气对冷空气进行热量交换。
交换后的空气通过引风机、行热量交换交换后的空气通过引风机、烟道进入辐射室助燃,以减少热量损失,烟道进入辐射室助燃,以减少热量损失,提高燃烧质量提高燃烧质量④④烟气排放烟气通过烟气排放烟气通过辐射室、对流室、空气预热器的利用后,辐射室、对流室、空气预热器的利用后,通过烟道排放烟气的排放温度一般控通过烟道排放烟气的排放温度一般控制在制在200℃200℃以下 四、石油工业加热炉制造工艺及要点四、石油工业加热炉制造工艺及要点 石油工业加热炉必须是具备专业资质的企业进行设计、石油工业加热炉必须是具备专业资质的企业进行设计、制造、安装、验收的一种特种设备下面结合二合一加热制造、安装、验收的一种特种设备下面结合二合一加热缓冲装置为例讲述石油工业加热炉的制造要点缓冲装置为例讲述石油工业加热炉的制造要点 水加热后溢水加热后溢流过隔板流过隔板收油口收油口平衡液面平衡液面 出液出液 进液进液 二合一加热缓冲装置的工艺原理二合一加热缓冲装置的工艺原理 1 1、制造工艺流程、制造工艺流程烟火管预制烟火管预制内部附件安装内部附件安装筒体预制(含烟火管一侧封头)筒体预制(含烟火管一侧封头)筒体开孔筒体开孔烟火管穿越筒体烟火管穿越筒体烟火管水压试验合格烟火管水压试验合格外部附件安装外部附件安装安装二次封头安装二次封头整体水压试验合格整体水压试验合格烟箱安装烟箱安装内外防腐内外防腐成品出厂成品出厂 ((1 1)封头制造)封头制造 我厂采用的是压鼓、翻边两步法冷旋压技术。
旋压封头具我厂采用的是压鼓、翻边两步法冷旋压技术旋压封头具有生产周期短,规格多样化等特点工艺流程如下:有生产周期短,规格多样化等特点工艺流程如下:组对组对焊接焊接压鼓压鼓旋边旋边切割切割加热加热焊道打磨焊道打磨打磨打磨刨平刨平焊接焊接一次组对一次组对定位定位定位定位无损检测无损检测返修返修整体检验整体检验热处理热处理成品成品 ①①下料、组对下料、组对将板料按需求用吊车铺平,进行放样,使用自动火焰切割机进行切割,同时坡口将板料按需求用吊车铺平,进行放样,使用自动火焰切割机进行切割,同时坡口加工,将对口处进行砂轮机打磨,电焊组对加工,将对口处进行砂轮机打磨,电焊组对 ② ②焊接焊接 将组对后坯料进行焊接将组对后坯料进行焊接 ③ ③焊道打磨焊道打磨 根据压鼓工艺要求,焊道必须处理光滑用空气压缩机,连接气刨线,对根据压鼓工艺要求,焊道必须处理光滑用空气压缩机,连接气刨线,对焊道进行刨平之后使用砂轮机进行处理,达到光滑焊道进行刨平之后使用砂轮机进行处理,达到光滑 ④ ④压鼓压鼓 将坯料吊至压鼓机上,进行压鼓。
将坯料吊至压鼓机上,进行压鼓 ⑤ ⑤旋边旋边 压鼓后坯料吊至旋边机上进行旋制压鼓后坯料吊至旋边机上进行旋制 ⑥ ⑥切割切割 旋边后,进行周长检测合格后,用自动火焰切割机进行切割旋边后,进行周长检测合格后,用自动火焰切割机进行切割 ⑦ ⑦无损检测无损检测 封头焊道进行无损检测,对有缺陷焊道进行返修处理,达到封头焊道进行无损检测,对有缺陷焊道进行返修处理,达到IIII级合格 ⑧ ⑧整体热处理整体热处理 无损检测合格后,对封头进行整体热处理将封头吊至加热炉内,通电,无损检测合格后,对封头进行整体热处理将封头吊至加热炉内,通电,温度达到温度达到620℃620℃,将至,将至300℃300℃出炉加热炉为我厂自制设备,温控设备出炉加热炉为我厂自制设备,温控设备1 1套 ((2 2)筒体制造)筒体制造 ①①下料下料 按展开尺寸进行下料,要求长度、宽度、对角线偏差分别为按展开尺寸进行下料,要求长度、宽度、对角线偏差分别为1 1、、1 1、、1.5mm1.5mm,按规定进行标记移植。
按规定进行标记移植②②刨边刨边 在刨边机上进行加工坡口在刨边机上进行加工坡口③③预弯预弯 在滚板机上垫板压头预弯在滚板机上垫板压头预弯④④卷圆卷圆 在滚板机上卷圆,滚板时不要一次成型,要反复几次逐渐形成并在滚板机上卷圆,滚板时不要一次成型,要反复几次逐渐形成并用样板校正无误后再进行对口点焊用样板校正无误后再进行对口点焊⑤⑤纵缝组对、焊接纵缝组对、焊接 单节纵缝进行自动焊单节纵缝进行自动焊⑥⑥筒节较圆筒节较圆 在滚板机上较圆,对接纵缝处形成的棱角度在滚板机上较圆,对接纵缝处形成的棱角度E≤3.4mmE≤3.4mm,,用弦长不小于用弦长不小于667mm667mm的内样板或外样板检查,外圆周长允许上偏差的内样板或外样板检查,外圆周长允许上偏差10mm10mm下偏差为下偏差为0 0,同一断面上最大与最小直径差,同一断面上最大与最小直径差e≤25mme≤25mm⑦⑦环缝组对、焊接(包括一次封头)环缝组对、焊接(包括一次封头) 组对在组对胎上进行,组对所有组对在组对胎上进行,组对所有B B类焊缝,对口错边量类焊缝,对口错边量b≤3mmb≤3mm。
⑧⑧打磨打磨 按标准补焊、打磨飞溅、焊渣等处理干净按标准补焊、打磨飞溅、焊渣等处理干净⑨⑨检验检验 进行无损检测、返修,外观检验进行无损检测、返修,外观检验 ((3 3)烟火管制造)烟火管制造 ①①火管、烟管单独预制火管、烟管单独预制 火管、烟管预制成型工艺与筒体预制工艺相同,其进行火管、烟管预制成型工艺与筒体预制工艺相同,其进行无损检测、外观检查合格后,进入组装工序无损检测、外观检查合格后,进入组装工序 ② ②火管、烟管加强筋组对、焊接火管、烟管加强筋组对、焊接 火管、烟管加强筋分片下料,环绕筒体,全部满焊火管、烟管加强筋分片下料,环绕筒体,全部满焊 ③ ③火管与封头,烟管与弯头、大小头进行组对、焊接、无火管与封头,烟管与弯头、大小头进行组对、焊接、无损检测损检测 烟管与弯头、大小头的焊接必须达到设计要求无损检测烟管与弯头、大小头的焊接必须达到设计要求无损检测等级,保证全焊透等级,保证全焊透 ④ ④火管、烟管整体组对、焊接火管、烟管整体组对、焊接 火管、烟管及相应支撑架、附件整体组对,焊接。
火管、烟管及相应支撑架、附件整体组对,焊接 ⑤ ⑤烟火管整体水压试验烟火管整体水压试验 严格按照水压试验程序进行,并由技术监督局监检,合严格按照水压试验程序进行,并由技术监督局监检,合格后方可进入下道工序格后方可进入下道工序 ((4 4)加热炉整体组对焊接)加热炉整体组对焊接 ①①筒体号孔、开孔筒体号孔、开孔 严格按照图纸尺寸进行号孔,经质检部门检验合格后,方可进行开严格按照图纸尺寸进行号孔,经质检部门检验合格后,方可进行开 孔,同时加工开孔坡口孔,同时加工开孔坡口 ② ②烟火管穿越一次封头烟火管穿越一次封头 封头开孔后,烟火管利用牵引机穿越,并调整好角度,加固焊接封头开孔后,烟火管利用牵引机穿越,并调整好角度,加固焊接 ③ ③隔板,进、出液管安装隔板,进、出液管安装 将筒体内脏件按照图纸设计尺寸进行安装将筒体内脏件按照图纸设计尺寸进行安装 ④ ④二次封头组对、焊接二次封头组对、焊接 内脏件组焊完毕后,二次封头与筒体组对,焊接后进行无损检测。
内脏件组焊完毕后,二次封头与筒体组对,焊接后进行无损检测 ⑤ ⑤外部附件组对、焊接外部附件组对、焊接 人孔、手孔、液位报警器、法兰接口等进行组对焊接人孔、手孔、液位报警器、法兰接口等进行组对焊接 ⑥ ⑥水压试验水压试验 整体外观检验,尺寸校核,经技术监督局监检人员审查容器资料后整体外观检验,尺寸校核,经技术监督局监检人员审查容器资料后进行水压试验水压试验合格后,将水排净、回收进行水压试验水压试验合格后,将水排净、回收 (5 5)烟箱安装,烟囱制作)烟箱安装,烟囱制作 烟箱安装必须在水压试验合格后方可安装,并要求校正烟烟箱安装必须在水压试验合格后方可安装,并要求校正烟囱法兰平面烟囱单独预制,现场由施工单位组装囱法兰平面烟囱单独预制,现场由施工单位组装 ((6 6)内外防腐,燃烧道砌筑)内外防腐,燃烧道砌筑 按图纸设计要求进行防腐,并达到设计厚度要求按图纸设计要求进行防腐,并达到设计厚度要求燃烧道按图纸设计要求砌筑,并保证牢靠燃烧道按图纸设计要求砌筑,并保证牢靠 2 2、制造要点、制造要点((1 1)材料)材料 加热炉受压元件用金属材料和焊接材料应符合相应国家标准和行业标准的加热炉受压元件用金属材料和焊接材料应符合相应国家标准和行业标准的规定。
受压元件用金属材料应为镇静钢受压元件用金属材料应为镇静钢 ((2 2)主要受压元件)主要受压元件 火筒式加热炉主要受压元件指筒体、封头、火筒、烟管管板、盘管、开孔火筒式加热炉主要受压元件指筒体、封头、火筒、烟管管板、盘管、开孔补强板、设备法兰、补强板、设备法兰、M36M36以上的设备主螺栓、人孔盖、人孔法兰、人孔接管及以上的设备主螺栓、人孔盖、人孔法兰、人孔接管及公称直径大于或等于公称直径大于或等于250mm250mm的接管和管法兰的接管和管法兰 ((3 3))焊接焊接 加热炉主要受压元件的对接接头、加热炉主要受压元件的对接接头、 加热炉主要受压元件之间或主要受压元加热炉主要受压元件之间或主要受压元件与非受压元件之间,必须要求全焊透且不应进行强力焊接件与非受压元件之间,必须要求全焊透且不应进行强力焊接 焊接产生的缺陷必须清除,并重新进行无损检测,达到合格要求焊接产生的缺陷必须清除,并重新进行无损检测,达到合格要求 焊接接头表面无裂纹、气孔、弧坑和夹渣焊接接头表面无裂纹、气孔、弧坑和夹渣 烟火管是加热炉的重点烟火管是加热炉的重点部分,其焊接质量直接影响部分,其焊接质量直接影响着加热炉工作寿命。
火筒式着加热炉工作寿命火筒式加热炉火筒穿封头处、烟管加热炉火筒穿封头处、烟管与火管连接处以及烟管与翅与火管连接处以及烟管与翅片管连接处的角接接头是加片管连接处的角接接头是加热炉重点焊接部位热炉重点焊接部位 ((4 4)无损检测)无损检测 无损检测必须符合设计图纸要求,且符合无损检测必须符合设计图纸要求,且符合JB4730JB4730的规定且保存底片且保存底片5 5)水压试验)水压试验 主要受压元件在水压试验时,单位质量负责人和监检部门负责人必须主要受压元件在水压试验时,单位质量负责人和监检部门负责人必须到场,并监督水压试验合格检查合格标准为:达到水压试验压力并保到场,并监督水压试验合格检查合格标准为:达到水压试验压力并保压到时,外观无渗漏、无变形、无异响、无焊接裂纹压到时,外观无渗漏、无变形、无异响、无焊接裂纹6 6)结构尺寸)结构尺寸 主要功能性结构必须保障符合标准范围以内火筒加热炉主要附件:主要功能性结构必须保障符合标准范围以内火筒加热炉主要附件:隔板、液位报警器、进出液管口、烟箱、烟囱法兰、鞍座、浮球液位计、隔板、液位报警器、进出液管口、烟箱、烟囱法兰、鞍座、浮球液位计、调节阀等。
调节阀等 烟囱法兰烟囱法兰烟箱烟箱隔板高度隔板高度液位报警器液位报警器浮球液位计、调节阀浮球液位计、调节阀((7 7)、燃烧道和保温)、燃烧道和保温燃烧道必须选用符合设计要求的专业厂家提供原料砌筑、燃烧道必须选用符合设计要求的专业厂家提供原料砌筑、喷涂必须达到设计规定厚度、尺寸范围喷涂必须达到设计规定厚度、尺寸范围8 8)防腐)防腐防腐涂料必须选用符合设计规定要求的专业厂家,涂刷遍数、防腐涂料必须选用符合设计规定要求的专业厂家,涂刷遍数、厚度符合设计规定要求厚度符合设计规定要求沉积污垢沉积污垢燃烧段燃烧段五、火筒加热炉常见问题五、火筒加热炉常见问题1 1、火筒受损、火筒受损 火筒在正常使用寿命期间,其一般不会出现突然的坏损现象,但由火筒在正常使用寿命期间,其一般不会出现突然的坏损现象,但由于各种因素的发生,火筒加热炉(包括水套加热炉、微正压加热炉、合于各种因素的发生,火筒加热炉(包括水套加热炉、微正压加热炉、合一装置等)最容易出现的问题就是火筒受损火筒受损的形式通常为火一装置等)最容易出现的问题就是火筒受损火筒受损的形式通常为火筒局部形成凹陷,严重的出现开裂等现象筒局部形成凹陷,严重的出现开裂等现象。
火筒局部凹陷主要原因为应力过于集中,导致钢材本体无法承受出火筒局部凹陷主要原因为应力过于集中,导致钢材本体无法承受出现变形或裂纹,继而出现严重事故现变形或裂纹,继而出现严重事故受损原因分析:受损原因分析:①①受热介质中杂质过多目前油田基本上使用都是未经净化受热介质中杂质过多目前油田基本上使用都是未经净化处理的水,其在输运过程中携带大量泥沙及其他混合物处理的水,其在输运过程中携带大量泥沙及其他混合物水还有大量钙、镁、磷等矿物,其附着于火管、烟管、筒水还有大量钙、镁、磷等矿物,其附着于火管、烟管、筒体之上,受热结垢垢层过厚影响热传导,使局部出现过体之上,受热结垢垢层过厚影响热传导,使局部出现过热现象,导致火筒受损热现象,导致火筒受损②②聚合物含量过高聚合物粘稠度过高,流动性差,附着于聚合物含量过高聚合物粘稠度过高,流动性差,附着于火管上形成隔离层,并与其他杂质凝结成垢,导致火筒受火管上形成隔离层,并与其他杂质凝结成垢,导致火筒受损③③燃烧器偏烧燃烧器火焰如果不能正常在正常位置燃烧,燃烧器偏烧燃烧器火焰如果不能正常在正常位置燃烧,火焰吹向火管一侧,而燃烧道铺设与火焰不匹配,导致火火焰吹向火管一侧,而燃烧道铺设与火焰不匹配,导致火筒局部过热,烧穿。
筒局部过热,烧穿2 2、油、水室混液、油、水室混液油、水室混液的根本问题为油、水室混液的根本问题为油水室间隔板出现焊接缺陷,油水室间隔板出现焊接缺陷,导致混液因此油水室隔板导致混液因此油水室隔板在制造过程中必须进行煤油在制造过程中必须进行煤油或磁粉渗透检测或磁粉渗透检测3 3、液位计量不准、液位计量不准液位计量不准主要是浮球受液位计量不准主要是浮球受损、仪表失灵或安装尺寸有损、仪表失灵或安装尺寸有误导致制造过程中,必须误导致制造过程中,必须保证隔板、浮子调节阀、液保证隔板、浮子调节阀、液位报警器的正确安装安装位报警器的正确安装安装尺寸出现问题直接导致液面尺寸出现问题直接导致液面计量不准,必须进行修改计量不准,必须进行修改4 4、腐蚀问题、腐蚀问题 火筒加热炉的腐蚀主火筒加热炉的腐蚀主要出现在筒体内壁腐蚀,要出现在筒体内壁腐蚀,烟囱腐蚀筒体内壁腐蚀烟囱腐蚀筒体内壁腐蚀主要受水中过量含酸碱物主要受水中过量含酸碱物质,侵蚀腐蚀烟囱腐蚀质,侵蚀腐蚀烟囱腐蚀主要为烟气中含有酸物质主要为烟气中含有酸物质与空气中水形成酸性液体与空气中水形成酸性液体侵蚀烟囱外壁,导致腐蚀侵蚀烟囱外壁,导致腐蚀。
六、结语六、结语 石油工业加热炉是油田生产中的主要保障设备,石油工业加热炉是油田生产中的主要保障设备,并且一直发挥着重要作用加热炉也正面临更多并且一直发挥着重要作用加热炉也正面临更多的发展,各种新型的加热炉层出不穷,如脉冲加的发展,各种新型的加热炉层出不穷,如脉冲加热炉、中频加热炉、超导加热炉等等加热炉的热炉、中频加热炉、超导加热炉等等加热炉的发展方向就是提高热效率、功能多样化、延长使发展方向就是提高热效率、功能多样化、延长使用寿命,这需要新的材料、工艺等各方面的发展,用寿命,这需要新的材料、工艺等各方面的发展,我们将继续在学习中掌握新型技术,更好地服务我们将继续在学习中掌握新型技术,更好地服务油田生产油田生产。