4.5加熱爐施工方案4.5.1概述焦化裝置有加熱爐一臺及煙氣余熱回收系統一套，位于裝置西側。加熱爐為雙幅射室、雙對流室四管程水平管雙面幅射立式箱式爐，該爐由鋼結構、爐管、筑爐和煙囪四大部分組成。加熱爐輻射及對流盤管材質選用ASTMA335P9，對流室過熱蒸汽盤管束材質選用ASTMA335P11,工藝盤管每程設12個管壁熱電偶，爐底設96臺低Nox型扁平焰氣體燃燒器。加熱爐及余熱回收系統主要工藝參數見表4.5.1-1,表4.5.1-2.加熱爐主要工藝參數表4.5.1—1序號項目工藝參數1全爐熱負荷MW33.882工藝介質進出爐溫度℃327/5003工藝介質進出爐壓力Mpa(G)17.859/6.1194火墻溫度℃8505煙氣對流室溫度℃3686熱效率%907燃料種類燃料氣余熱回收系統主要工藝參數表4.5.1—2序號項目工藝參數1熱管空氣預熱器熱負荷MW4.082空氣流量kg/hr521463空氣進出預熱器溫度℃15.6/2744煙氣流量kg/hr549735煙氣進出預熱器溫度℃368/1486煙氣排放高度m654.5.2加熱爐施工工序加熱爐爐本體現場預制、安裝、襯里，爐子的幅射段、對流段盤管加工廠制作現場安裝。煙囪和煙風道現場制作并襯里，煙囪和施工準備材料.附件檢驗爐體鋼結構預制爐管預制施工準備材料.附件檢驗爐體鋼結構預制爐管預制輻射室筑爐對流段管安裝爐輻射室鋼結構安裝基礎驗收輻射室鋼結構安裝輻射段管安裝煙囪.煙風道安裝對流室筑爐交工加熱爐烘爐爐體配管試壓附屬結構安裝圖4.5.2.加熱爐施工工序4.5.3基礎驗收⑴基礎的交接驗收應有基礎工序交接資料，在基礎上明顯地畫出標高基準線、基礎縱、橫中心線、坐標軸及沉降觀測點。⑵基礎外觀檢查不得有裂紋、蜂窩、空洞、露筋等缺陷。⑶對基礎的各項尺寸進行復查：其外形尺寸、標高、表面平整度及縱橫軸線間距等應符合設計文件的規定。4.5.4鋼結構預制⑴鋼結構所用材料的規格和材質均應符合設計技術文件的要求，材料代用應有設計簽證。⑵鋼結構主立柱和主橫梁需要對接時應采用45°斜接。⑶立柱預制后的直線度偏差不應大于其長度的1/1000，且當柱長小于或等于16m時，不應大于10mm；且當柱長大于16m時，不應大于15mm。⑷構件上所有螺栓孔均應采用機械加工，相互連接的構件應進行配鉆。成孔后同一組孔內的任何相鄰兩孔間距的允許偏差應符合表4.5.4-1的規定；相鄰兩組的端孔間距的允許偏差為±1.5mm。同一組孔內任意相鄰兩孔間距的允許偏差表4.5.4-1孔間距≤500>5001200>12003000>3000允許偏差±1.5±2.0±3.0±5.0⑸帶法蘭的筒節或箱體，法蘭面應于筒節或箱體軸線垂直，其允許偏差為法蘭外徑的1/500，且不應大于3mm。⑹角鋼或扁鋼組焊法蘭，其尺寸允許偏差應符合表4.5.4-2的規定。角鋼或扁鋼組焊法蘭尺寸允許偏差表4.5.4-2公稱尺寸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圓度或對角線之差4.05.06.07.0角鋼肢垂直度cH≤1002.5H>1003.5⑺輻射室、對流室鋼結構按軸線分片在平臺上預制，預制時將爐壁板及保溫釘一道安裝上，并采取有效的加固措施保證吊裝時不變形及吊裝。⑻預制時必須嚴格控制掛磚板的標高尺寸、間距和變形誤差。⑼框架預制后的偏差應符合表4.5.4-3。鋼結構框架預制允許偏差表4.5.4-3序號項目允許偏差(mm)1立柱長度偏差L≤8m±38m≤L≤16m±62平直度偏差L/1000且＜203梁的平直度≤0.1%且≤84頂梁位置偏差±65底梁位置偏差±26中間橫梁位置偏差±37框架兩對角線之差≤10⑽煙囪的預制允許偏差應符合表4.5.4-4的規定。煙囪預制允許偏差表4.5.4-4序號項目允許偏差(mm)1高度偏差±202直徑偏差＜53圓度偏差＜5d/1000且≤104彎曲度偏差≤15注：d－煙囪內徑L－煙囪長度4.5.5鋼結構安裝輻射室結構安裝對流室結構安裝平臺.附件安裝輻射室結構安裝對流室結構安裝平臺.附件安裝煙囪安裝煙、風道安裝⑵爐殼體及框架結構應按圖樣方位校核無誤后，方可進行安裝。⑶放置平墊鐵的位置必須鏟平，每組平墊鐵的數量不應超過兩塊，待鋼架找正固定并擰緊地腳螺栓后，切割整齊，焊接牢固。⑷安裝爐頂殼板，其表面要平整，不得有翹曲和塌陷現象。⑸吊裝時，對組合件應采取加固措施；吊裝就位時應用測量儀測量垂直度偏差，符合要求后就位，并用纜風繩固定。⑹構件吊裝時，注意不得發生碰撞，以免損壞內部襯里層。⑺煙囪安裝前應襯里完畢并經自然風干，達到設計要求后，才能進行安裝。⑻鋼結構安裝時，各構件不得向一方歪斜。鋼結構安裝時允許偏差應符合表4.5.5-1的規定。焦化爐鋼結構安裝允許偏差表4.5.5-1序號項目允許偏差(mm)1立柱軸線與行（列）軸線偏差±32垂直度≤0.1h%3標高允許偏差±54各立柱相互間標高差≤35相鄰兩立柱軸線距離偏差±36橫梁標高允許偏差±57中心線相對于立柱軸線偏差≤28水平度＜0.1L%且≤59煙囪垂直度偏差＜0.15H%且≤2010對角線對角線允許偏差≤10注：h-立柱高度；L-橫梁長度；⑼如輻射室工藝介質出口一端端墻無端墻門，則應預留端墻，待輻射室爐管安裝完后再安裝端墻。⑽平臺、梯子的安裝應根據主框架的安裝程度由低到高逐層進行安裝。平臺、梯子組裝后的尺寸偏差應符合表4.5.5-2的規定。平臺、梯子組裝后的尺寸偏差表4.5.5-2序號項目允許偏差(mm)1平臺長度每米長度－02全長－0102平臺寬度±33平臺各側面撓曲矢高平臺長度≤6m時≤66m≤平臺長度≤10m時≤104平臺兩對角線長度≤65梯子寬度±36斜梯傾斜角度±5°7梯子踏步間距±2⑾煙、風道預制安裝①煙道預制完畢后，可以先在指定位置，進行試驗性的安裝，根據其結果，進行煙道邊緣的尺寸調整，然后在地面進行襯里澆注作業的施工。在經過了自然干燥的養護期之后，煙道才可以安裝。②煙、風道的安裝，可根據尺寸，按照從大到小的順序進行。③在進行煙道的安裝時，要特別注意充分留設待煙道投入運行時的熱膨脹的的裕量。④鋼制煙、風道的安裝應符合設計文件的規定，并應與襯里的施工配合進行。4.5.6爐附件驗收及安裝⑴所有附件應按設計圖樣、說明書及有關的管式加熱爐工程技術標準制造安裝，經檢查驗收合格后方可安裝。附件的方位、標高應嚴格按設計文件的要求進行安裝。⑵人孔、防爆門和看火門應開關靈活，結合面嚴密。⑶煙道檔板應轉動靈活，擋板與襯里內壁的間隙應符合設計文件的要求，手動或電動調節系統應調試，使開、關位置與指標標記一樣。⑷燃燒器內各通道必須暢通無阻，連接部位應嚴密，無泄漏，調節機構靈活。燃燒器安裝完畢后，應采取隔離措施將其保護起來，以免雜質進入燃燒器內，影響開車。4.5.7爐管預制與安裝4.5.7.1輻射室爐管的預制安裝⑴輻射室爐管預制根據加熱爐的結構特點，以及便于施焊、保證焊接質量，輻射室爐管預制按工藝要求整體進行預制。①對接焊縫的坡口型式對接焊縫采用V型單面坡口，所有對接焊縫坡口均采用機械加工成型。②焊接工藝及焊條、焊絲的選用對接焊縫焊接采用氬弧打底、電焊蓋面，爐管內充氬保護的焊接工藝。焊絲、焊條選用見表4.7.1。焊條使用前應按規定進行烘干，使用時裝在焊條筒內，隨用隨取。放在保溫筒內的焊條不得超過4h，否則應按原烘干規定重新烘干，重復烘干次數不得超過兩次。焊絲、焊條選用表4.7.1爐管材質焊材焊絲焊條20#TGS-51TJ426A312TP321TGS-347A132A335P9TGS-9CMCM-9A335P11TGS-1CMR307③焊前預熱及焊后緩冷施焊前應采用電加熱或火焰加熱的方法進行預熱處理。底層焊道完成后，應立即進行下一層的焊接，且應連續焊完。如中斷焊接，應立即進行溫度為300～350℃、時間為15～30min的后熱處理，然后保溫緩冷至室溫。再焊接時應對焊縫進行檢查，確認無裂紋等缺陷后方可按原焊接工藝規程繼續進行焊接。每次焊接完畢都應進行焊后緩冷處理，避免出現裂紋等缺陷。④無損檢測焊縫焊接完畢24小時后，應及時對焊縫進行100%無損檢測，以符合《壓力容器無損檢測》JB4730-94中RT-II級為合格。⑤焊后熱處理爐管焊口熱處理應在無損檢測合格后進行。熱處理的加熱范圍，應以焊縫中心為基準，兩側各不小于焊縫寬度的三倍且不小于25mm的區域，加熱區以外的100mm范圍應予以保溫，采用電加熱法進行。在熱處理過程中，應準確地控制加熱溫度，且使焊件溫度分布均勻。測溫采用熱電偶，并用自動記錄儀記錄熱處理曲線，測溫點應在加熱區內。熱處理完畢，應從所處理的焊口中抽檢10%的焊口進行下列檢驗：對焊縫、熱影響區及其附近母材分別抽檢表面布氏硬度，以HBS≤241為合格，否則應從新進行熱處理；進行超聲檢測及滲透或磁粉檢測，以無裂紋為合格。⑥焊縫返修不合格的焊縫必須進行返修。同一部位的返修次數不宜超過兩次，經過兩次返修仍不合格的焊縫，如需再進行返修，應編制返修工藝措施，經施工單位技術總負責人批準后，方可實施，并將焊縫返修次數、部位和無損檢測等結果記入焊縫返修記錄中，返修后仍應按原規定方法進行無損檢測、焊后熱處理、熱處理后硬度檢測及無損檢測。⑵輻射室爐管的安裝輻射室爐管預制完畢，并經共檢合格后，即可進行安裝。安裝前：采取必要的加固措施對爐管加固，以保證爐管吊裝過程中不變形及安全；將管架置于爐膛內，以便爐管進入爐膛后，就位爐管；在輻射室爐頂每組爐管中心線上設置34個吊點，用來拴掛手動葫蘆。安裝時，使用吊車將爐管由工藝介質出口端墻一端緩慢進入爐膛，同時用手動葫蘆配合牽引爐管進行就位。4.5.7.2對流室爐管預制安裝⑴對流室爐管預制以兩根爐管組焊一個彎頭為一組的原則進行。焊條及焊絲選用參照輻射室爐管預制。⑵對流室爐管安裝前，應按圖紙將爐管走向布置在兩端管板上做好標記，避免串錯爐管。安裝時，使用吊車將爐管由一端或兩端串入，組焊上彎頭。現場組焊焊縫按照爐管預制方法進行焊前預熱及緩冷、無損檢測、焊后熱處理、熱處理后檢測。4.5.8轉油線的預制安裝轉油線的預制安裝參照輻射室爐管的預制安裝方法進行。4.5.9爐管系統的試壓⑴對于已安裝完畢的爐管系統，經共檢合格后，應進行強度試驗。其試驗壓力及試驗時間應按照設計文件執行。⑵壓力試驗必須用兩個經校驗合格且量程相同的壓力表，精度等級1.5級，壓力表量程為實驗壓力的1.5～2倍。⑶壓力試驗時將輻射室爐管和對流室爐管兩路并聯，壓力表應設在對流室爐管最高點一塊，試驗泵出口一塊，試驗時，以最高點的壓力表讀數為準。過熱蒸汽段為一個試驗系統單獨進行強度試驗，壓力表設置在爐管出口一塊，試驗泵出口一塊，以最高點壓力為準。⑷試壓時，任何人不準隨意敲擊爐管。⑸試驗完畢后，應立即將試驗用水朝預定地點排放，并用壓縮空氣將爐管吹掃干凈。⑹爐管系統的氣密試驗同工藝管線系統一道進行。4.5.10爐體結構及爐管的焊接技術措施⑴焊前必須依據所焊接母材的鋼號，正確地選擇相應的焊接材料和確定合適的焊接工藝。⑵施焊所用的焊接材料必須具有質量合格證，并嚴格履行材料入庫和發放手續。凡無合格證或對其質量有懷疑時，應按批抽檢，合格后方可使用。⑶參加施焊的焊工，按《鍋爐壓力容器焊工考試規則》規定，經考試合格，且合格證在有效期內。⑷焊接前，應按焊接工藝說明書的要求將焊條烘干。焊條烘干后，應放在恒溫箱內。⑸焊縫坡口和型式，應按施工圖樣中的規定尺寸加工。⑹焊前應檢查組裝質量，清除坡口面及兩側20mm范圍內的泥砂、鐵銹、水份和油污，并充分干燥。⑺所有立柱、橫梁的對接焊縫均要求開坡口且打磨平滑光亮后再焊接。⑻輻射段、對流段鋼結構成片、成箱型預制時，焊接前根據結構形式制訂焊接順序，節點應采用跳焊法，爐壁同立柱的焊縫采用分段退步焊。⑼所有爐壁板的對接焊縫均要求兩面滿焊，且要求全部焊透。⑽爐壁板與型鋼搭接的部位，在爐膛內側采用滿焊，爐膛外側采用斷續焊。其余部位的焊接必須按照設計圖紙和有關規范標準執行。預制時的焊接必須特別注意焊接變形問題。⑾煙囪及煙、風道的所有對接焊縫，全部要求開60°V型坡口兩面滿焊，且全部焊透。⑿定位焊的焊接，應由合格焊工擔任，焊接工藝應與正式焊接相同。引弧和熄弧都應在坡口內或焊道上。⒀焊接中應注意引弧及收弧的質量，收弧時應將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應錯開。⒁對接焊縫余高應符合表4.5.10的規定。對接焊縫余高表4.5.10板厚δn對接焊縫的余高(mm)縱向環向δn≤12≤2.0≤2.512≤δn≤25≤3.0≤3.5δn〉25≤4.0≤4.5⒂爐管的焊接，對于對接焊縫采用氬弧打底，手工電弧焊蓋面，以確保焊接質量。⒃每一道焊縫焊接完畢后，焊工應在焊縫附近明顯位置處標注其代號鋼印。⒄所有的焊縫均必須進行表面檢查，對于圖紙中有規定進行無損檢測的焊縫，必須嚴格按照規定執行。⒅當施焊環境出現下述任一情況，且無有效措施時，禁止施焊：手工施焊時，風速大于10m/s；氣體保護焊時，風速大于10m/s；相對濕度大于90%；下雨天氣。4.5.11爐體鋼結構的防腐⑴鋼結構的除銹及涂漆工作，應在鋼結構制造及安裝質量合格后方可進行。⑵涂漆工作環境應為5—38℃，相對濕度不應大于85%；雨天或構件表面結露時，不得進行涂刷工作，涂漆后四小時內嚴禁雨淋。⑶圖紙標明應進行襯里施工的部位不得涂漆，其余按照圖樣中說明進行。⑷未經檢驗的焊縫及其附近鋼材表面不得涂刷底漆及其它防腐漆。⑸安裝焊縫處留出30~50mm寬的范圍暫不涂漆，待檢驗合格后涂漆。⑹工程完工，在正式交付業主前，爐體所有結構表面，按照要求涂刷一遍面漆，然后交付業主。4.5.12筑爐爐體結構驗收對流室內襯爐體結構驗收對流室內襯爐墻放線預砌筑爐頂模板爐墻纖維可塑料及耐火磚墻砌筑爐頂纖維可塑料爐底燃燒器內襯爐底干鋪耐火磚爐底輕質氣硬性澆注料清理竣工驗收烘爐⑵方法①加熱爐煙囪部分、余熱回收系統煙道，在地面分段制作，襯里后安裝就位。②加熱爐輻射室爐管待爐墻體襯里施工完畢后安裝。⑶爐體鋼結構驗收①爐體鋼結構高度、寬度、垂直度、直徑、橢園度以及對角線等尺寸，應滿足規范、圖紙及爐體施工方案的要求。②爐內托磚板和錨固件等的位置、尺寸及焊接質量和安裝位置應符合設計文件的規定。③人孔門、防爆門、看火門等應開關靈活，接合面嚴密。煙道擋板應轉動靈活，擋板與襯里內壁的間隙應符合設計文件的要求。④爐體與襯里相接處，鋼結構的油污、鐵銹應清理整潔。爐體鋼結構和有關設備安裝經工序交接后，方可進行筑爐施工。⑷爐墻①側墻底部使用耐火澆注料找平；②墻體放線、彈線；③側墻砌體排磚、驗縫并進行預砌筑，作好記錄；④側墻上部兩層纖維可塑料施工；⑤端墻上部兩層纖維可塑料施工；⑸爐頂①加熱爐爐頂襯里為纖維可塑料；采用木模板支撐，手工搗制工藝，木模板支承在腳手架之上。②爐頂支模與可塑料爐頂搗制的工作，從加熱爐爐頂模板一端開始向另一端進行。③全面綁扎模板支撐，然后安裝一段（300mm寬度）模板，搗打一段可塑料。纖維可塑料的施工方法及技術措施同纖維可塑料爐墻。⑹煙囪部分①爐煙囪其煙囪擋板襯里材料為輕質氣硬性澆注料；煙囪采用在現場地面翻轉法施工，每次澆注1/3圓周的襯里，達到強度后翻轉煙囪，澆注剩余部分襯里；襯里采用手工搗制，木抹拍實。⑺爐底①爐底襯里材料采用輕質氣硬性澆注料、輕質氣硬性澆注料和輕質耐火磚。②爐底襯里須待爐內側墻、端墻及爐頂筑爐襯里工作全部完成，經共檢合格，填寫相應記錄，拆除