[www.staffempire.com]-SEHT 0214 管式炉炉衬设计规定.pdf

设计标准设计标准SEHT 0214-2001实施日期2001 年 12 月 28 日中国石化工程建设公司中国石化工程建设公司管式炉炉衬设计规定管式炉炉衬设计规定第 1 页共 6 页目次1 总则1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 引用标准2 结构设计2 结构设计2.1 一般原则2.2 常用结构设计2.3 砌砖结构2.4 拉砖结构2.5 轻质耐热衬里结构2.6 耐火纤维炉衬结构1 总则1 总则1.1 目的1.1 目的 为规范石油化工新设计管式炉的炉衬设计，特编制本标准。1.2 范围1.2 范围1.2.1 本标准规定了石油化工新设计管式炉炉衬设计的一般原则、常用结构设计、砌砖结构、拉砖结构、轻质耐热衬里结构、耐火纤维炉衬结构等要求。1.2.2 本标准适用于石油化工新设计管式炉的炉衬设计；改建和扩建管式炉的设计可参照执行。1.3 引用标准1.3 引用标准 使用本标准时，应使用下列标准最新版本。SEHT 0214-2001第 2 页 共 6 页GB/T 2988 高铝砖 GB/T 2994 高铝质耐火泥浆GB/T 3994 粘土质隔热耐火砖GB/T 3995 高铝质隔热耐火砖 GB/T 4415 粘土质耐火砖GB/T 10699 硅酸钙绝热制品GB/T 11835 绝热用岩棉、矿渣棉及其制品GB/T 14982 粘土质耐火泥浆GB/T 16400 绝热用硅酸铝棉及其制品SH/T 3115 炼油厂管式加热炉高铝水泥淘粒蛭石轻质耐热衬里工程技术条件2 结构设计2 结构设计2.1 一般原则2.1 一般原则2.1.1 在外界气温为 25 左右和无风条件下，管式炉本体和空气预热系统的外表面的设计温度不得大于 80。2.1.2 炉衬结构形式应根据加热炉的结构形式、尺寸大小、操作温度、火焰位置、材料供应、环境气候条件和施工条件等因素，进行技术经济比较后选用。2.2 常用结构设计2.2 常用结构设计2.2.1 常用结构 常用炉衬结构有砌砖、拉砖、浇注衬里、机械喷涂、铺贴、折叠块、预制块等。2.2.2 常用材料2.2.2.1 标准成品见表 2.2.2.1。表 2.2.2.1 常用耐火、保温材料名称最高使用温度，常用部位标准或技术要求粘土质耐火砖1350燃烧器砖，隔墙GB/T 4415粘土质隔热耐火砖1200圆筒炉辐射室GB/T 3994高铝砖1450附墙火焰的火墙GB/T 2988高铝质隔热耐火砖1350无附墙火焰的火墙或隔墙GB/T 3995粘土质耐火泥浆-GB/T 14982SEHT 0214-2001第 3 页 共 6 页高铝质耐水泥浆-GB/T 2994硅酸钙绝热制品1000砖结构炉墙的隔热层GB/T 10699岩棉板650耐火纤维背衬，弯头箱门，外保温GB/T 118352.2.2.2 非标制品包括：a)绝热用硅酸铝棉及其制品，应符合 GB/T 16400 的要求；b)轻质水硬性浇注料；c)轻质气硬性浇注料；d)纤维可塑料；e)喷涂纤维。2.3 砌砖结构2.3 砌砖结构2.3.1 圆筒炉辐射室优先采用砌砖结构。炉墙厚度根据传热计算决定。一般圆筒炉的炉墙厚度为 200 mm，其中耐热层采用粘土质隔热耐火砖（NG-1.0），厚 114 mm，隔热层采用硅酸钙绝热板，厚 80 mm，其余为间隙。隔热层也可采用容量为 500 kg/m3以下的浇注料。2.3.2 圆筒炉炉墙一般采用直形砖和侧楔形砖搭配砌筑。砌体内径小于 3000 mm 时采用标准直形砖 TZ-3（23011465）和侧楔形砖 TC-23（11465/55230）搭配砌筑；砌体内径大于 3000 mm 时，宜采用直形砖 YLZ（230114100）和侧楔形砖 YLX（114110/100230）搭配砌筑。2.3.3 圆筒形砌砖炉墙沿圆周方向不留纵向膨胀缝。高度在 10 m 以下的炉墙仅在炉墙顶部留环向膨胀缝；高度在 10 m 以上的炉墙应沿高度方向分段承重。最下一段炉墙由炉底承重，高度不超过 7 m，以上各层重量由托砖板支承，每段高度宜为4 m5 m。托砖板下面应留环形膨胀缝，托砖板处用膨胀缝砖（YLF-1YLF-2YLF-3YLF-4）。2.3.4 燃烧器砖与炉底衬里之间应设膨胀缝，20 mm 左右，缝内应填充耐火纤维毡。2.3.5 看火门处采用看火门砖，防爆门处采用现场砌筑形式，可不留膨胀缝。其它仪表嘴子，可在砖墙上采用钻孔形式。2.3.6 对流室在有对流管间的炉墙上须设置折流砖，折流砖的大小视对流管尺寸而定。折流砖之间可不留膨胀缝，但应在其与管板交接处留出间隙。2.3.7 有附墙火焰的火墙一般采用高铝砖（LZ-65），无附墙火焰的独立火墙或隔墙一般采用高铝质隔热耐火砖（LG-1.0）呈阶梯形砌筑，每段高度一般为 1.5 m 左右，总高一般不超过 6.5 m，最下层宽 582 mm（两砖半），每层递减半砖，最上层 230 mmSEHT 0214-2001第 4 页 共 6 页（一砖）。2.3.8 独立火墙或隔墙沿长度每隔 2 m3 m 应留出膨胀缝，火墙或隔墙与炉墙连接处也应留出膨胀缝，膨胀缝在内外层间和上下层间均应留成交错式的互相错开。在上下砖层膨胀缝之间的滑动缝内铺设油纸，内外层的滑动缝内不应抹耐火泥浆。膨胀缝宽度不应小于 15 mm。其间不用填充物。2.3.9 炉底一般采用铺砖结构，材质选用 NG-1.0NG-1.3。砖下面采用隔热衬里或硅酸钙绝热制品作隔热层。2.3.10 所有膨胀缝或间隙的宽度，一般不应小于 10 mm，除另有要求外，其间均应填充松散耐火纤维毡。2.3.11 折流砖之间和炉底铺砖之间可以干砌，其余砌砖结构的两砖之间，应用同材质的耐火泥浆砌筑。2.4 拉砖结构2.4 拉砖结构2.4.1 平壁砖墙应采用分段承重的轻质砖拉砖结构。炉墙砖至少应有 10%牵拉在钢结构上。此种结构主要用于双面辐射的附墙火焰炉墙。2.4.2 平壁拉砖墙的下段由炉底承重，其高度不应超过 4 m，以上各段高度约为1 m1.5 m，分段由焊于炉壁的托砖板承重。2.4.3 分段承重的平壁拉砖炉墙纵向在分段处应留出膨胀缝，横向沿炉墙长度每隔 2m4 m 也应留出膨胀缝，膨胀缝宽度不得小于 10 mm，膨胀缝内应填充构散耐火纤维毡。2.4.4 平壁拉砖结构的炉墙的总厚度，一般为 300 mm，其中砖的厚度为 230 mm，背衬材料一般采用厚 65 mm 硅酸钙绝热板，其它为砌筑间隙。2.4.5 除膨胀缝外，其余两砖之间应用同材质的耐火泥浆砌筑。2.5 轻质耐热衬里结构2.5 轻质耐热衬里结构2.5.1 轻质浇注料经加水，搅拌捣制成型后叫作衬里。2.5.2 轻质耐热衬里，根据原料不同，有以下分类：124 衬里、BLJ 型衬里、BQJ型衬里和纤维可塑料衬里。2.5.2.1 124 轻质耐热衬里应符合 SH/T 3115 的要求，其配比随施工方法而异：a)手工捣制：高铝水泥：陶粒：蛭石1：2：4（体积比）；b)机械喷涂：高铝水泥：陶粒：蛭石1：2.5：4.5（体积比）。2.5.2.2 BLJ 型衬里是在 124 衬里的基础上，进行技术改进，其成份不含蛭石，且SEHT 0214-2001第 5 页 共 6 页各项理化指标均优于 124 衬里的一种新型衬里。它可以调节初凝时间和强度。2.5.2.3 BQJ 型衬里又是 BLJ 型衬里的技术换代产品。除具备 BLJ 型衬里全部优点外，因它不含水泥，是一种气硬性衬里，所以使用此衬里，可以不用烘炉。2.5.3 衬里厚度根据传热计算决定。一般加热炉的衬里厚度按下列规定选用。2.5.3.1 圆筒炉辐射室炉顶衬里厚 200 mm220 mm。2.5.3.2 立式炉辐射室炉墙衬里厚 200 mm220 mm，端墙不排管时衬里厚220 mm。2.5.3.3 对流室衬里厚 125 mm150 mm，烟道、烟囱锥段衬里厚75 mm100 mm，烟囱衬里厚 50 mm。2.5.4 炉底采用轻质耐热衬里时，厚 115 mm120 mm，其上干铺 1 层厚 65 mm的 NG-1.0 轻质耐火砖。若用容重大于 700 kg/m3的浇注料衬里，且厚度为180 mm200 mm 时，可以不用铺砖。2.5.5 衬里应采用保温钉固定（炉底不用）。根据衬里的不同厚度采用不同型式和规格的保温钉，衬里厚度不大于 100 mm 者采用等长腿保温钉，衬里厚度不小于125 mm 者采用长短腿保温钉。保温钉采用正方形布置，其间距炉顶为 180 mm，炉墙为 250 mm，烟道、烟囱及弯头箱为 200 mm。保温钉头朝向应错开方向排列。2.5.6 保温钉的材质应根据烟气温度的不同来选用。辐射室的炉顶和炉墙及对流室烟入口的无管段区炉墙一般应用 18-8 钢保温钉，其它部位采用 18-8 钢或碳钢保温钉。2.5.7 凡厚度在 150 mm 以上的大面积平面墙衬里均应留设伸缩缝，其布置为井字形，间隔为 800 mm1200 mm，伸缩缝的宽度为 4 mm5 mm，深度为衬里厚度的25%。2.5.8 弯头箱内壁和两端管板的内保护层采用轻质热衬里时，其厚度：弯头箱内壁为 50 mm，两端管板内保护层 100 mm。2.6 耐火纤维炉衬结构2.6 耐火纤维炉衬结构2.6.1 耐火纤维的理化指标应符合 GB/T 16400 的要求。2.6.2 耐火纤维炉衬由耐热层和隔热层复合组成。耐热层采用耐火纤维毡（毯），其材料选用根据炉膛温度而定。隔热层一般采用耐火纤维毡或岩棉板。2.6.3 耐火纤维不宜用于炉底、对流室、烟道和烟囱。2.6.4 采用耐火纤维炉衬结构时，炉壁板内表面及保温钉根部应涂刷防低温腐蚀的涂料（如氰凝涂料）。SEHT 0214-2001第 6 页 共 6 页2.6.5 炉衬厚度根据传热计算决定。一般加热炉的炉衬厚度应按下列规定采用。2.6.5.1 圆筒炉辐射室炉墙厚 140 mm，其中耐热层厚 60 mm，隔热层厚 80 mm。2.6.5.2 圆筒炉辐射室炉顶厚 160 mm，其中耐热层厚 80 mm，隔热层厚 80 mm。2.6.5.3 立式炉辐射室侧墙厚 160 mm，其中耐热层厚 80 mm，隔热层厚 80 mm。2.6.5.4 立式炉辐射室端墙及炉顶厚 180 mm，其中耐热层度 100 mm，隔热层厚80 mm。2.6.6 耐火纤维结构根据施工方法一般分为喷涂结构，铺贴结构，镶嵌结构。2.6.6.1 喷涂纤维是用专用喷涂工具，将松散纤维与粘结剂混合，喷至炉壁，靠锚固件附着在炉壁或顶面上的结构型式。锚固件按 250 mm350 mm 间距布置，其型式由设计确定或由供货商提供。2.6.6.2 铺贴结构是用大块耐火纤维毡一层一层地贴于炉顶或侧壁，每层之间用高温粘结剂粘贴，采用 18-8 钢保温钉固定的一种衬里形式。2.6.6.2.1 炉衬应采用 18-8 钢保温钉固定。炉墙采用 A 型，炉顶采用长螺纹保温钉并采用快速夹子便于施工。保温钉为正方形等距离分布，其间距为 200 mm。保温钉距耐火纤维毡的边缘距离应为 75 mm100 mm。2.6.6.2.2 耐火纤维毡应分层穿在保温钉上，侧墙各层毡之间可不用粘贴剂，但层与层之间必须错缝。保温钉的端部应用陶质螺帽或在炉衬外粘贴小块耐火纤维毡将其覆盖。2.6.6.2.3 粘贴剂一般采用 TN-79 型高温粘贴剂，其最高使用温度为 1000。2.6.6.2.4 炉墙拐角处或耐火纤维结构与衬里结构交接处，应采用搭接型式连接。2.6.6.2.5 立式炉辐射室墙或无管排遮蔽的炉墙与燃料器中心线之间的距离，当单个燃烧器的发热量为 1.0 MW3.5 MW 时，应分别为 1200 mm1500 mm，局部高温部位的热面层采用一层高铝耐火纤维毡。2.6.6.3 镶嵌结构是用耐火纤维制成预制块或折叠块，按设计结构要求镶嵌在炉顶或侧壁的一种结构型式。锚固件中的型式由设计确定或由供货商提供。