蒸汽过热炉安装施工方案

1 概述青岛炼油化工有限责任公司8.5万吨/年苯乙烯项目苯乙烯单元由中国石化集团上海工程有限公司设计，其中蒸汽过热炉是该单元的关键设备，通过提供过热蒸汽的方式，给第一反应器、第二反应器提供反应需要的热量。

1.1 蒸汽过热炉简介蒸汽过热炉为自然通风、双辐射炉膛公用一个对流段的立式方箱炉，通过烟囱挡板调节炉膛负压、控制燃烧。

辐射段炉膛炉膛长6米、宽4.5米、高10米，侧墙、端墙及炉顶部分采用纤维模块复合结构炉墙，炉管进出炉膛处采用特殊的软密封结构（复合布袋结构），炉底采用复合浇注料结构。

辐射炉管位于炉膛中央，采用立管式，两侧布置燃烧器即每个炉膛一排炉管、两排燃烧器，炉管为双面辐射传热炉管，其中炉膛A为U型管，进出口都在炉顶，炉膛B 为单程管，进口在炉顶、出口在炉底，炉管材料均为HP40（Mod）。

炉膛A、B进、出口均采用集合管分配，入口集合管材料均为304H，出口集合管材料均为800HT。

对流段位于辐射段的顶上，长6米、宽2.6米、高13米，炉墙也采用复合结构。

对流炉管采用水平卧管式，除遮蔽管采用光管外，其他为翅片管，蒸汽预热段管子材料分别为800HT、304H、P22、20。

烟囱位于对流段的顶上，采用烟囱自然排烟的形式，直径 1.5 米、长度34米左右、顶标高61米左右，采用烟囱挡板调节炉膛负压，使得炉膛处于负压状态下操作。

图1 蒸汽过热炉基本布置图1.2 工程特点蒸汽过热炉采用模块化供货、现场指导安装的方式施工，其中对流段模块衬里由制造厂家负责，辐射段衬里及烟囱衬里由为原材料供应、我公司现场制作。

材料供应周期、现场安装以及与衬里施工之间的交叉、衔接等等工序繁杂，对施工管理提出了较高的要求。

1.3 主要工程量详见见表1、表2。

现场炉管焊接量表1注1：上表由过热炉制造厂家确认、提供。

主要安装工程量表2蒸汽过热炉操作温度高，材料种类繁多，大直径的高温管线与脱氢反应器连接，膨胀位移大，焊接要求高，且施工工序繁杂，现场安装与衬里存在交叉施工的情况，为确保施工任务的顺利完成，特编制本方案。

2. 编制依据2.1中国石化集团上海石化工程公司提供的设计图纸、有关技术文件及制造厂家提供的相关技术资料。

2.2 GB50236-1998《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》。

2.3 GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》。

2.4 JB/T4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》。

2.5 SH/T3523-2009《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》。

2.6 SH/T3417-2007《石油化工管式炉高合金炉管焊接工程技术条件》。

2.7 SH/T3526-2004《石油化工异种钢焊接规程》。

2.8 SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》。

2.9 SH/T3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》。

2.10 SH3085-1997《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》。

2.11 SH/T3527-2009《石油化工不锈钢复合钢焊接规程》。

2.12 ASME Ⅸ《焊接和钎焊评定》。

2.13 SH/T3506-2007《管式炉安装工程施工及验收规范》。

2.14 JGJ80-1991《建筑施工高处作业安全技术规范》。

2.15 JCJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》。

2.16 SH3505-1999《石油化工施工安全技术规程》。

2.17业主相关施工管理与HSE管理规定。

2.18 SH3086-1998《石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件》。

2.19 SH/T3113-2000《石油化工管式炉燃烧器工程技术条件》。

2.20 SH/T3115-2000《石油化工管式炉轻质浇注料衬里工程技术条件》。

2.21 SH/T3128-2002《一般炼油装置火焰加热炉陶瓷纤维衬里》。

2.22 SH/T3534-2001《石油化工筑炉工程施工及验收规范》。

2.23 SH/T3503-2007《石油化工工程建设交工技术规定》。

2.24中国石化集团第十建设公司相关施工资料。

3 施工准备参加加热炉系统制作安装的工作人员，均应熟悉设计图纸、施工技术安全要求及规范，对施工图中提出的重点注意事项要做到真正理解掌握。

4 施工内容4.1主要施工程序，详见图2。

- 5 - 青岛炼化工程项目部图2 蒸汽过热炉主要施工程序图4.2基础验收与施工4.2.1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下表的规定。

基础各项尺寸允许偏差表34.2.2基础处理⑴基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土、积水等均应清除干净；⑵安装前需二次灌浆的基础表面应凿成麻面，麻点深度不少于10mm，密度为每平方分米3～5点；⑶垫铁放置处周边50mm范围内基础表面需铲凿平整，保证垫铁与基础接触良好，铲平部位的水平度允许偏差为2mm/m。

4.2.3垫铁安装由于其单位柱底板承重能力的要求，炉底钢结构采用垫铁安装的形式，,要求如下:⑴安装前，垫铁按规范要求设置。

⑵垫铁面积计算如下：A≥C(Q1+Q2)×104/RA-垫铁面积(mm2)；C-安全系数，宜取1.5-3；Q1-反应进料炉总重；Q2-螺栓的许可抗拉力(N)；R-混凝土设计强度（MPa）。

⑶垫铁放置时应检查表面平整状况，其表面应无油污。

每条地脚螺栓旁至少放置一组垫铁，垫铁组应尽量靠近地脚螺栓，相邻两组垫铁间距不大于500mm，且垫铁应垫在加强筋下面。

⑷垫铁上平面的水平度偏差为2mm/m。

⑸每组垫铁的块数，一般不超过3块，并且不宜用薄的平垫铁；垫铁放置时最厚的放置于垫铁组下面，最薄的放在垫铁组中间。

垫铁组高度：由底板安装标高减去混凝土实际标高决定。

⑹斜垫铁必须成对相向使用，搭接长度不小于全长的3/4，偏斜角度不超过3°。

斜垫铁下应有平垫铁。

⑺安装前基础应先进行凿面，凿面深度不小于10mm，水平度小于2mm/m。

⑻调整完后，垫铁应露出支座底板外缘10～20mm，垫铁组伸入底座面的长度应超过地脚螺栓。

⑼炉底钢结构安装调整完毕，用0.25kg手锤对垫铁组逐组敲击听声检查，应坚实无松动。

经共检合格后，每组垫铁的各块垫铁间相互焊牢。

4.3材料检验4.3.1由北京拓首科技发展有限公司供货材料应由业主接货人员通知监理、接保检、施工单位以及北京拓首科技发展有限公司现场指导人员进行共检验收，若存在质量问题，北京拓首科技发展有限公司应及时提供书面解决方案并组织实施解决，不得延误工期。

4.3.2材料、配件到达现场后，逐件（组）进行外观检查，其外形尺寸、表面质量和标记应符合设计文件的要求，并附有质量证明文件。

材料代用须经设计单位同意，并办理材料代用单。

4.3.3钢材表面的锈蚀、麻点、划痕等缺陷，其深度不得大于钢材厚度负偏差值的1/2。

4.3.4炉配件如不能立即安装时，应入室保管。

若露天临时存放，应摆放整齐，并用篷布等物盖好。

炉管敞口部位用塑料布包好并加以保护。

4.4钢结构安装⑴炉体结构的主要安装顺序见图3。

图3 炉体结构的主要安装顺序图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下表的规定。

蒸汽过热炉钢结构安装允许偏差 表4⑼平台、梯子的安装应根据到货情况及主框架的安装程度进行安装，组装后的尺寸偏差应符合下表的规定。

平台、梯子安装允许尺寸偏差表5⑽安装校正时，应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响，采取相应的调整措施。

⑾安装形成空间刚度单元后，应及时对柱脚进行二次浇灌。

⑿设计要求顶紧的节点，接触面应有70%的面紧贴。

用0.3mm厚塞尽检查。

可插入的面积和不得大于接触顶紧总面积的30%，边缘最大间隙不应大于0.8mm。

⒀蒸汽过热炉钢结构均采用高强螺栓连接，并由厂家完成预安装，现场负责进行终拧，厂家应提前完成高强螺栓预拉力值、扭矩系数、连接摩擦面的抗滑移系数（抗滑移系数0.45）等试验项目，且连接面应经喷砂处理，达到Sa2.5级。

4.5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人孔门、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。

燃烧器的偏斜值不应大于其全长的1%，且不大于5mm；喷枪的偏斜值不应大于其全长的1%，且不大于2mm。

⑸辐射段支吊架应在支撑梁找正后安装，厂家供货类型和安装荷载应符合设计规定。

4.6炉管安装辐射段A室炉管分12组到货，且炉管与U型管分开，现场焊接量大，辐射段B室炉管分两片到货，现场焊接量主要存在于集合管对接处，详见表1；对流室模块分4段到货，现场安装焊接量主要存在于联络管的对接处。

⑴辐射室炉管的安装由于炉管为成片或成组到货，吊装就位之前，对流段钢结构不应施工，因此需要对炉管采取临时支撑方案，且在安装之前，保持厂家供货时对炉管采取的加固措施。

辐射室炉管经共检合格后，即可进行安装。

B室炉管安装前，应将门式支撑置于炉底板之下，以便炉管进入炉膛后，进行支撑预就位，在炉顶每片炉管中心线上设置吊点，用来拴挂手动葫芦；安装时，使用吊车将炉管缓慢吊入炉膛，同时用手动葫芦配合牵引炉管进行就位。

A室炉管每组已由厂家采取临时加固和支撑，现场可根据临时支撑对炉管进行就位。

⑵对流室炉管安装对流室模块分4段到货，厂家应按图纸将模块位置、安装方位标示清楚，在厂家指导下，将模块吊装就位，相邻模块之间衬里用纤维毯进行密封。

4.7 烟囱安装分三段进行，采取法兰连接，第一段、第二段吊装就位之后搭设脚手架准备螺栓安装，按图要求法兰面及衬里连接面之间需要铺6mm厚纤维毯，烟囱整体安装完成后应进行垂直度检测，其偏差不应大于烟囱高度的1.5%且不大于20mm。