加热炉施工方案讲解.docx

1、加热炉施工方案讲解1.工程概况中化泉州 1200万吨/年炼油项目 160万吨/ 年延迟焦化装置加热炉为双室辐射箱式 炉炉型，辐射室挡火墙分为四个炉膛。炉体钢结构分为炉底、辐射室炉墙、炉顶、辐射室 至对流室烟道、对流室、烟囱、对流室至烟囱烟道七部分，外形结构尺寸长 27.6 米，宽 22.752米，高20余米。炉体框架由72个支架支撑，形成八面座落在标高为 2.0m的基础 上，南北面为端墙，东西面为侧墙。钢结构及炉管金属总重量 853.371 吨（不包含梯子平 台） ，非金属总重 619.195 吨，全炉总重 1472.566 吨。2.编制依据2.1石油化工钢结构工程施工质量验收规范 SH/T3

2、507-20112 .2 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-20012 .3 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002；2.4 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法 GB11345-1989；2.3石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件 SH3086-19982.4工业炉砌筑工程施工及验收规范 GB50211-20042.5石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件 SH3085-19972.6石油化工异种钢焊接规程 SH/T3526-20042 .7 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 GB/T3632-20082.8钢结构高强度螺栓连接技术规程 JGJ82-20112.9

3、六角头螺栓 GB/T5782-20003.0 石油化工建设工程施工安全技术规范 GB50484-2008；3.1设计图纸与说明3.工程特点及工程量3.1工程特点3.1.1炉工程量巨大该炉外形结构尺寸大，金属总重量 688.210 吨，非金属总重达 619.195 吨。3.1.2技术含量高，施工质量要求严该炉辐射管及对流工艺介质盘管采用进口材料，规格 127X 10材质为ASTM A335 P9故炉管为含铬量较高的特殊材质，焊接难度大，质量要求高。对流室各炉管之间间距较小， 属障碍焊接，焊接操作难度大，对焊工操作技能要求高。 P9材质焊接性差，焊接过程需进行预热、后热、焊后热处理，工艺复杂，质量

4、要求严格。3.1.3施工难度大加热炉施工程序复杂，专业交叉、工序交叉多，现场场地狭小，施工难度较大3.1.4吊装作业多、吊装难度大该炉炉体钢结构外型规格较大，辐射室、对流室须分片吊装，单片吊装面积大，对吊装要 求高，另外该炉吊装工作量大，吊装时间长。3.2主体工程量序号部件名称分段/分片数供货状态重量（kg）1炉底钢结构8分片348232辐射端墙钢结构16分片152573辐射侧墙钢结构32分片2593914辐射室顶钢结构28分片+散件230845辐射盘管8分片713826转油线/直管+弯头11517辐射转对流烟道24分模块328688对流顶烟道4分模块83059对流模块6分模块32870810

5、辐射管架/散件2957611对流段副框架/散件488261270m钢烟囱/已单编制方案27623013梯子平台/分片/14余热回收系统/分段/管束现场焊接工作量序号所在位置规格材质数量（道）1辐射管束 127X 10A335P982对流管束 127X 10A335P9123转油线 127X 10A335P9163.3本方案不包含余热回收系统，需单独编制施工方案。4.施工原则及施工程序4.1施工原则4.1.1施工总原则：炉体辐射室端墙按东西向（即 AB、CD EF、S H）分成32片, 侧墙按南北向（即、）共分16片，安装从炉中心的分片组成框开始（即下图所示中心区域）。炉顶钢结构分28片安装（分

6、片及散段），炉底钢结 构分8片安装，对流室框架以及辐射管架散件拼装，辐射转对流烟道按模块分 24片安装, 对流顶烟道按模块分4片进行安装。4.1.2由于辐射室体积较大，钢结构分片的安装采用现场安装的方式，以下为组片示意图：J. I I4.1.3炉体钢结构成片或成框组合后，在焊接和吊装前，必须采取有效的加固措施以防止 变形。4.2施工程序施工准备一原材料检验一原材料除锈、防腐一现场平台敷设一炉底柱安装一辐射室 侧墙下段安装 炉底结构安装辐射室结构安装 辐射室管架安装 辐射室筑炉 辐射室炉管试压一辐射段炉管安装炉顶钢结构安装f 对流室结构安装对流段炉 管安装（与衬里交叉进行）对流室筑炉门类安装f燃

7、烧器安装甫机安装烟风 道安装 i工艺配管 i防腐绝热 i烘炉i 竣工验收5.施工准备5.1技术准备5.1.1图纸会审 认真及时进行图纸会审，作好审图记录，联系设计交底，填写图纸会审记录。5.1.2施工方案及安全措施交底5.1.3编制施工网络进度计划5.2材料准备5.2.1材料到货检验(1)对来料规格、数量、尺寸要进行核对，且符合规范要求：(2)钢材和焊材必须有材质合格证明书，并符合设计和专业标准要求；(3)钢材表面或断面不得有裂纹、结疤、折叠、气孔、夹渣、分层等缺陷，表面缺陷深度 不应大于厚度负偏差的 1/2 ；5.2.2材料的复验、试验 按施工标准规范的要求对材料进行必要的复验、试验，若材料

8、的质量证明文件上有漏项指 标或其对技术指标有质疑，可按标准进行复验；甲方有要求时，可按其所要求的项目进行 材料的检、试验。5.2.3炉管及配件的材料复验 由于炉管及配件为含铬量较高的合金钢材质，因此需要按规范要求对加热炉炉管及配件进 行材料复验。5.2.4高强度螺栓连接副复验 根据规范及施工合同要求，对加热炉结构施工中所使用的高强度螺栓连接副检验项目及数 据应由制造厂提供，检验项目包括：预拉力复验、扭矩系数复验和抗滑移系数检验。6.施工方法6.1部件组装(1)加热炉辐射室钢结构框架采取分片现场组装的方法。先划出每根立柱翼缘板及腹板的中心线，然后从柱顶端向下划出 1m基准线，打上样冲作出明显标记

9、。各层横梁接点尺寸以 1m 基准线为起点向上分别划出各接点梁上表面的标 高位置线，同时应考虑立柱接点焊接收缩率，适当增加收缩余量。(3) 各构件为避免混装可用油漆按件号做好标记。 辐射室组装如采用胎架，可用型钢和钢板组对而成，要求高出基础 100mm以上，胎架面应平整，水平度误差不大于10mm胎架应牢固平稳。(5)分片组装：把各侧墙面立柱按吊装顺序依次在胎架上摆放好，检查并调整立柱之间的 距离、平行度及相应对角线之差，无误后逐根安装该片的横梁，对柱底用钢管或型钢进行 加固后焊接，立柱跨距应留出焊接收缩量。(6)对流室框架组装：先在平台上成两片一组，然后各片竖起成框，找正加固后焊接。(7)炉顶成

10、片组装，确保加固措施落实，避免吊装变形。6.2安装6.2.1基础验收及垫铁安装(1)基础尺寸允许偏差如下表：序号检查内容允许偏差(mrj)1螺栓高度+10 -02两螺栓间距 23螺栓中心对基础轴线的距离 24螺栓垂直度 H/1005相邻基础轴线间距 36基础轴线总距离 57基础对角线差 58基础顶面标咼+0 -10(2)基础外观不应有裂纹、蜂窝、露筋、疏松等缺陷；(3)基础上应有标高、中心线等标识；(4)基础验收合格后应对其顶面进行铲麻处理，放置垫铁的位置应铲平，底板按基础螺栓 实际尺寸划线钻孔，并做好基础位置及方位标记。(5)垫铁的布置和要求：a.垫铁的安装：垫铁应与基础接触良好，其垫铁水平

11、度的允许偏差应为 2/1000，每组垫铁一平(或二平)二斜组成，不得超过3块(其中两个斜垫铁为一块)。两斜垫铁的斜面要 相向使用，搭接长度应不小于全长的 3/4，偏斜角度应不超过3 ,垫铁外露宽度不应大于20mm垫铁布置可在满足规范要求下依据现场情况调整。b.每个柱脚垫铁布置示意图如下c.垫铁安装满足下列要求：1） 所选垫铁需满足设计规范要求；2） 垫铁放置于柱脚立筋下，并处于地脚螺栓两侧；3） 垫铁支垫要实、平稳、接触紧密，每组一平两斜且最多不超过 3块（其中两个斜垫铁为一块）；底座板放置后，应紧固地脚螺栓将各组垫铁打实牢固，底座板上表面水平度不得 大于2/1000，所有底座板上表面标高差不

12、得大于 2mm调整后应将各块垫铁互相焊牢。6.2.2炉主体钢结构安装（1） 将组焊成片的辐射室框架按顺序用吊车竖立吊在基础上就位，调整各柱中心，使其与基准线的位置吻合处于同一面上，同时检查各片之间的距离，相应对角线之差。再用经纬 仪检查立柱垂直度合格后将立柱与底座板焊接，单片安装的框架应用缆风绳固定。（2） 每两片竖起后，要及时进行找正，及时安装其两侧的横梁，使其成框。钢架成框组对尺寸允许偏差如下表序号检杳项目允许偏差（mm1钢架总宽度 52梁与梁之间平行度（L:梁的长度）L/1000 且 w 53立柱间距 34立柱总间距 55立柱平行度L/1000 且 w 56对角线差w 107立柱总长度

13、38横梁位置 59设备承重梁位置 310立柱弯曲度（H:立柱高度）H/1000 且w 1011立柱垂直度（H 24m时）H/1000 且 w 20（3） 由于炉底板较长，焊接收缩量较大，因此，炉底板组对应考虑留出 20mm勺收缩余量。炉底板的焊接顺序为：先把底板的对接焊缝进行点焊固定，然后焊接底板与各横梁之间的角焊缝，再焊钢板之间的对接焊缝（先短缝后长缝，适当考虑留出缩缝）钢板之间的对 接焊缝应采用分段退步焊，以减少焊接变形。炉底板安装宽度偏差为 +3+5mm不应出现 负偏差，炉底板焊后水平度误差应不大于 5mm（4） 辐射室侧板及端板安装时应注意：a.由于本炉侧板及端板较大，极易产生焊接及吊

14、装变形，在施工中应特别注意。对焊接缝应采用分段退步施焊，以减少焊接变形。 （一般先焊短焊缝，再焊长焊缝，并适当留出伸缩缝）。钢板与立筋等的断续焊应按设计要求划线后焊接，保证焊接长度及间隔均匀，断续焊也应和连续焊一样，达到焊肉饱满，高度符合设计要求。b.侧板与端板焊接后，应再次检查其几何尺寸，必要时予以修正。c.侧板和端板吊装前需采取加固措施，以防吊装变形。d.辐射室端墙可拆门框安装时，密封要求高，钻孔位置要精确。（5） 安装横梁、斜撑、端墙板、托砖板、保温钉，劳动保护安装、完善。（6） 辐射室框架钢结构安装找正后总体尺寸偏差应符合下列规定：a.侧墙框架钢结构垂直度偏差应小于侧墙板全长的 1/1

15、000 ,且不大于5mmb.框架钢结构空间对角线之差应小于 10mmc.炉底梁及炉底板水平度尺寸偏差不应大于长度的 1/1000，且不大于5mmd.辐射室长度允许偏差为土 5mm宽度允许偏差为土 3mme.墙板表面平直度用1m直尺检查，不应大于5mm辐射室钢结构及其两侧框架安装找正后，应立即将底座板与垫铁点焊牢固，并进行二次灌浆。(7)对流室安装a.将组焊的对流室框架用吊车竖立吊装就位，与辐射室立柱对接后临时固定，使用经纬仪找垂直度、测量标高及跨距。上、下两段钢架立柱的腹板和翼板应对齐，错口不大于 2mm并留出3mm的对口间隙组装合格后焊接；b.两组对流室成片组装后，安装对流管板，进行综合找正

16、、调整垂直度、对流室墙面直线 度及几何尺寸，安装对流室顶钢结构；c.对流室和辐射室钢结构及壁板安装要符合设计要求；d.对流室管板导向支架的间距和垂直度，应符合炉管的安装要求；e.对流室安装时，应测量辐射室顶部与对流室连接平面的标高，并采取适当的方法，使对流室结构支撑面处于同一标高；6.2.3高强度螺栓的安装(1)高强度螺栓孔的允许偏差，应符合下表要求高强度螺栓孔的允许偏差(mm)螺栓公称直径1216202430螺栓孔直径13.517.5222633允许偏差+0.430+0.520+0.840圆度1.001.50不应大于板厚的3%且单层板不得大于2.0，多层板叠组合 不得大于3.0高强度螺栓连接

17、构件的孔距允许偏差项次项目螺栓孔距（mm30001同一组内任意两孔间允许 1.0 1.22相邻两组的端孔间偏差 1.2 1.5 2.0 3.0注：孔的分组规定a.在节点中连接板以一根杆件相连的所有连接孔划为一组。b.接头处的孔：通用接头一半个拼接板上的孔为一组；阶梯接头一两接头之间的孔为一 组。c.在向临节点或接头件的连接孔为一组，但不包括 （1）、（2）所指的孔。d.受弯构件翼缘上，每1m长度内的孔为一组。1高强度螺栓的栓孔应采用钻孔成型，孔边应无飞边、毛刺。2高强度螺栓连接处板迭上所有螺栓孔，均应采用量规检查，其通过率为：用比孔的公称直径小1.0mm的量规检查，每组至少应通过85%用比孔的

18、公称直径大0.20.3m m的量规检查，应全部通过。3凡量规不能通过的孔，必须经施工图编制单位同意后，方可扩孔或补焊后重新钻孔。扩 孔后的孔径补的大于原设计孔径 2.0mm补焊时，应用与母材力学性能相当的焊条补焊， 严禁用钢块填塞。每组空中经补焊重新钻孔的数量不得超过 20%处理后的孔应作出记录。4加工后的构件，在高强度螺栓连接处钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污。5高强度螺栓连接的板叠接触面应平整。 当接触面有间隙时，小于1.0m m的间隙可不处理；1.03.0mm的间隙，应将高出的一侧磨成1: 10的斜面，打磨方向应与受力方向垂直；大 于3.0mm的间隙应加垫板，垫板两面的处理方法

19、应与构件相同。6.2.4其它构件安装（1）对流弯头箱施工a.对流弯头箱应按设计要求连接板进行配钻，并进行预组装检查，合格后进行焊接。b.弯头箱应在系统试压合格后进行安装，吊装前应在地面把耐火材料铺设完毕，检查合格 后进行吊装。衬完耐火层的弯头箱应防雨防潮。(2)对流室至烟囱烟道施工对流室至烟囱烟道按图分片，衬里后分段安装。(3)看火门安装安装看火门前应进行检查，到货看火门应无缺件，无损坏，密封垫完好无损。看火门 安装应位置正确，符合设计要求。(4)燃烧器安装a. 炉底设有燃烧器，安装前应进行如下检查和调整：1燃烧器的数量、型号应符合要求；2燃烧器预留孔位置偏差小于 6mm预留孔直径偏差不大于土

20、 3mm周围耐火材料应平整，无明显凹凸现象。3燃烧器一次风门转动应灵活。4燃烧器的喷嘴应无污物，喷嘴管的垂直度偏差小于5mm检查合格后用塑料布包好待装。b.侧墙燃烧器在筑炉工作完成后进行安装，其步骤如下：1把燃烧器组合件插入预留孔后初步拧紧固定螺栓。2在炉板和燃烧器之间用垫铁调整安装位置， 喷头的环向间隙不应小于10mm喷头露出耐火墙里面表面的长度偏差不大于 6mm。3拧紧固定螺栓4燃烧器安装后，配管时不得强力对中。c.炉底燃烧器安装应符合下述规定：1安装方位及管口位置应正确。2安装工作应与筑炉工作配合，先安装异形砖，然后把燃烧器组合件插入预留孔，用螺栓 固定。3燃烧器的异形砖外侧与炉底耐火衬

21、里之间的膨胀间隙应符合设计要求。4通过燃烧器面板凸面高速燃烧器的位置，油枪导管在燃烧器中心，偏差不大于 3mm油枪垂直度允许应不小于 5mm。(5)人孔安装 人孔在炉墙板安装焊接后安装，安装人孔应保证安装位置正确，焊接牢固严密，人孔衬里可与筑炉一起进行。钢结构的质量是保证砌筑衬里质量的基础，因此在衬里施工前应对钢结构做全面检查验收，工序交接手续办完后，方可进行施工，主要检查内容及允许偏差如下表：序号项目偏差1墙板长度L 15m 5mmL v 15m 3mm2墙角对角线之差|A1 A2| 10mm3墙板宽度10m10m 5mm 3mm4墙板挠度或弯曲度S 5mm5炉顶板、长度、宽度 10mm底板

22、不平度5mm(6)平台梯子制作安装(a)平台梯子的各零件在地面上切割下料完，三角架、悬臂梁、直梯、斜梯等构件在预制 场组焊成型，根据安装顺序摆放好。(b)炉底、辐射室、对流室的平台梯子，待各层的炉本体安装完后，及时安装相应的各层 平台。(c)辐射室端墙侧的平台需待炉端墙安装完后再安装。6.2.5砖结构及衬里施工1)对加热炉砖结构及衬里施工时，应严格按照设计图纸 26110FU-DW01-400砖结构及衬里总图技术要求进行指导施工。2)在施工衬里前，需对炉墙壁板进行渗水或渗煤油试验，以确保炉体密封性。3)加热炉钢结构外表面按规范要求进行除锈和涂漆，除锈等级为 Sa2.5。底漆为无机富锌防腐底漆二

23、层，干膜总厚度应不小于 75卩m如业主有规定时，应优先执行业主规定。7.炉管施工7.1技术准备7.1.1施工前应按焊接工艺评定、不同材质、不同焊接位置等编制焊接工艺卡。7.1.2施焊前应向焊工、管工、和热处理工进行技术和安全交底工作，并应做好交底记录。7.2材料准备7.2.1炉管表面质量要求1)全部炉管及配件使用前都要进行外观检查，内外表面应平整，不得有裂纹、折叠、轧折、离层、结疤和发纹等缺陷，并不得有严重锈蚀现象。这些缺陷应完全清除掉，清除深度不得超过壁厚的负偏差，其清理处实际壁厚不得小于壁厚所允许的最小值。不 合格品应及时作退库处理。在钢管内外表面上，直道允许的深度不得大于壁厚的 5%，最

24、大深度不大于0.4mm但热扩管不大于0.5mm2）钢管内外表面的氧化铁皮应清除掉，但不妨碍检查的氧化薄层允许存在。7.2.2急弯弯管表面质量要求，应符合设计规范要求。1） 急弯弯管的表面，应光洁，不得有过烧、重皮和褶皱。不得有深度大于设计壁厚 12.5% 的缺陷。2） 急弯弯管表面的结疤、发裂、折叠和撕裂缺陷，如果集中，且大面积出现时，应报废。 如果分散，且小范围出现时，应按以下规定进行处理：a 当其深度不大于设计壁厚5%寸，可不清除。b 当其深度大于设计壁厚5%寸，且小于设计壁厚的12.5%时，应采用机械加工或研磨 方法予以清除。3） 急弯弯管表面的微裂纹（或称鳞斑） ，如果集中，且大面积出

25、现时，应报废。如果分散， 且小面积出现时，应按以下规定进行处理：a.当其深度不大于0.4mm时，可不清除。b.当其深度大于0.4mn,且小于0.8mm时，应采用机械加工或研磨方法予以清除。c.当其深度大于0.8mm时，应报废。4） 机械伤痕（擦伤、拉痕、划痕、磨痕）和凹坑，当其深度不大于 1.6mm且小于设计壁 厚的12.5%，可不清除；当其深度大于1.6mm且小于设计壁厚的12.5%时，应采用机 械加工或研磨方法予以清除。5） 急弯弯管的最小壁厚， 不得小于设计壁厚的 87.5%。最小壁厚可用测厚仪测得的厚度减 去研磨量或各种缺陷的深度来确定，也可以急弯弯管两个端头中的最小壁厚减去研磨 量或

26、各种缺陷深度来确定。7.2.3所有炉管及配件应具有出厂合格证和质量证明文件。管子的质量证明文件项目应齐 全、内容应完整，主要应包括：钢号、炉批号、规格、化学成分、机械性能、供货状态及 材料标准号等。若项目指标不全或对材质有怀疑时，应予以复检。7.2.4如果是进口管材还应有商检报告，盘管所用铬钼钢炉管应有 100%的周向和纵向超声波（UT和涡流（ET探伤检查报告；推制急弯弯管应有 100%勺周向和纵向超声波（UT 和涡流（ET）探伤检查报告及热处理后的探伤报告。7.2.5材料出库时，复验报告随质量证明文件一同交领料单位。7.2.6施工工序1）辐射室炉管（炉管由制造厂预制成片到货，现场安装）材料验

27、收一成片组对、焊接一后热一探伤、热处理一紧固件、吊架安装一水压试验2）对流室炉管（对流段为模块到货，现场安装，没有预制）材料验收成片组对、焊接T后热T探伤、热处理T现场穿管水压试验7.3炉管现场安装7.3.1辐射管安装：辐射室安装后，辐射炉管每片用吊车吊装。辐射段炉管成片到货，炉 管从加热炉南侧穿入炉膛，南侧端墙不安装，炉管穿入后安装。7.3.2对流管、蒸汽盘管安装 （ 对流段为模块到货，现场安装，没有预制 ） 。7.3.3炉管安装要求：1） 炉管在安装或焊接前，应将管内、外壁清扫干净，炉吊装前用压缩空气将管内吹扫干 净，并将管口进行封堵好后再吊装。2） 炉管的坡口应采用机械加工。3） 炉管组

28、对前必须仔细清除坡口表面及坡口边缘内、外侧不小于 20mm范围内的油、漆、垢、锈及毛刺。4） 炉管对口错边量不大于 1mm。7.4 炉管试压7.4.1炉管压力试验，应具备以下条件：1） 炉管全部按施工图纸等设计文件安装完毕；2） 炉管、炉管管架、管板及管嘴按设计要求安装完；3） 焊接及热处理工作全部完成；4） 焊缝无损检测工作全部结束；5） 焊缝及其它应检查的部位不得隐蔽；6） 试压用临时加固措施安全可靠；7） 试压用压力表量程、精度等级、检定期符合要求；8） 施工方案经有关单位审查批准，并已进行技术交底。7.4.2炉管压力试验前，下列资料应符合要求并齐全：1） 炉管组成件、焊材的合格证或质量

29、证明书；2） 炉管管段图；3） 无损检测报告；4） 焊接接头热处理记录及硬度试验报告；5） 设计变更及材料代用文件。743炉管试压要求1） 炉管整体试压前，应先组织业主、监理和施工单位共同检查，共同检查合格后方可 进行试压工作。2） 当进行压力试验时，应划定禁区，无关人员不得进入。3） 液压试验应使用清洁水。4） 试验完毕后不得在炉管上进行修补。5） 业主、监理方共同参加压力试验，压力试验合格后，共同填写管道试压记录。6） 蒸汽盘管试压时，将两对流室蒸汽盘管用临时连通线串联起来共同试压。 蒸汽盘管两头接试压泵和压力表。待压力表端气排尽，出水后，再上压力表。具体连接形式如下图：7）工艺介质盘管包括对流段、转油线、辐射段，上述部分对其整体试压。试压按四个 管程分别进行。试压前，将转油线和辐射段的管嘴用盲板封死。对流段上部管口处 接压力表，辐射段下部管口接试压泵。压力表待管内空气排尽后再接上。具体形式 如下图：工艺介质