于祥民 龍永新

中國石油天然氣第六建設(shè)公司 廣西桂林 541004

乙烯裝置裂解爐輻射室爐墻襯里處理方法

于祥民 龍永新

中國石油天然氣第六建設(shè)公司 廣西桂林 541004

石油化工裝置眾多爐類設(shè)備在投產(chǎn)后經(jīng)常出現(xiàn)爐墻襯里層開裂或爐墻倒塌事故，造成輕則設(shè)備帶病生產(chǎn)，重則設(shè)備停產(chǎn)維修和報(bào)費(fèi)的巨大經(jīng)濟(jì)損失，本文結(jié)合乙烯裝置裂解爐輻射室爐墻襯里這一實(shí)例，詳述爐墻襯里具體處理方法。

施工程序 施工方法 砌筑

石油化工裝置爐類襯里過程中由于灰縫、施工順序及垂直度等施工參數(shù)控制不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，時(shí)常造成爐墻襯里開裂或爐墻倒塌事故。現(xiàn)結(jié)合我公司施工的中國石油獨(dú)山子石化公司120萬t/a乙烯工程裂解爐施工經(jīng)驗(yàn)，就裂解爐的重點(diǎn)部位輻射段爐墻的襯里施工方法進(jìn)行分解、歸納。

1 輻射室爐墻襯里施工程序

120萬t/a乙烯工程裂解爐引進(jìn)德國林德（LINDE）公司專利技術(shù)，單臺爐子年產(chǎn)15萬t乙烯。裂解爐為立式箱式爐，采用雙輻射室、單對流室型式，自下而上依次由輻射段、對流室、引風(fēng)機(jī)和煙囪組成。

輻射室耐火磚墻總高度為12.25m，有8道不銹鋼托磚板，將磚墻分層為9層，根據(jù)設(shè)計(jì)要求每4層或2層磚設(shè)置一層拉磚鉤。爐墻襯里總厚度為345mm，內(nèi)層為30mm厚陶瓷纖維毯（GR1260級），中間層為2×30mm+25mm厚的陶瓷纖維板（GR1000級），面層為耐火磚（GR28）。施工時(shí)需按如圖1所示工序進(jìn)行操作。

圖1 輻射室襯里的施工工序

在施工前應(yīng)對材料質(zhì)量進(jìn)行檢查，對到貨的陶瓷纖維毯、陶瓷纖維板和耐火磚應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，符合設(shè)計(jì)要求方可使用。除此之外耐火磚的外觀幾何尺寸必須達(dá)到的要求如表1所示。

表1 耐火磚外觀幾何尺寸技術(shù)要求

2 主要工序施工方法

2.1 托磚板、托架和拉磚板焊接

托磚板、托架和拉磚板按設(shè)計(jì)要求的位置布置進(jìn)行焊接，要求焊距均勻，焊肉應(yīng)飽滿，無咬肉現(xiàn)象，焊縫高度不小于3mm。托磚板的材質(zhì)為0Cr25Ni20與35Cr24ni7Sin，其中0Cr25Ni20的托磚板與壁板焊接使用A 402焊條；拉磚板的材質(zhì)為0Cr18N 9與側(cè)板焊接使用A 302焊條；托架的材質(zhì)為20號鋼與壁板焊接使用J427焊條。托架在焊接前，凹槽內(nèi)應(yīng)先填充陶瓷纖維毯。托磚板、托架安裝時(shí)應(yīng)保持水平，焊接時(shí)應(yīng)采取措施防止板變形。EL.+107.215層及以上托磚板支掛在托架上，然后調(diào)整與壁板連接的支點(diǎn)，用合適的鋼板焊接到壁板上或使用切割托磚板的支點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證托磚板的水平面保持平整。

2.2 鋪貼陶瓷纖維毯和陶瓷纖維板

鋪設(shè)陶瓷纖維毯前，應(yīng)先將墻板進(jìn)行機(jī)械除銹，除掉浮銹及油污，并清理干凈，達(dá)到St 2.0級除銹標(biāo)準(zhǔn)，然后再涂刷高溫防腐涂料，并在墻板表面涂刷廠家配套的高溫粘結(jié)劑。鋪貼時(shí)，陶瓷纖維毯應(yīng)緊貼墻板，在拉磚板位置應(yīng)預(yù)先切縫，與拉磚板間緊密相貼。為保證纖維毯接縫處拼縫嚴(yán)密，下料就位時(shí)應(yīng)使拼縫兩邊毯片各余長5mm，并先將毯片翹起，在對縫拼接后再壓下擠緊，見圖2。

陶瓷纖維板安裝時(shí)應(yīng)預(yù)先確定好拉磚鉤在板上的位置，再在板上相應(yīng)的位置切縫以方便拉磚鉤的安裝。陶瓷纖維板與陶瓷纖維毯、陶瓷纖維板之間使用廠家配套的高溫粘結(jié)劑粘結(jié)牢固。拉磚鉤處的背襯板孔洞應(yīng)等砌筑時(shí)，將拉磚鉤安裝后才能填塞。陶瓷纖維背襯板相互之間的接縫應(yīng)錯(cuò)開100mm以上。

2.3 耐火磚墻砌筑

耐火磚墻砌筑時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）爐墻砌筑前應(yīng)先進(jìn)行爐墻的放線工作。以爐殼板為基準(zhǔn)面放線，在四角和側(cè)墻中部適當(dāng)位置設(shè)置皮數(shù)桿，用水平儀抄平底部，水平面誤差太大時(shí)，用小顆粒耐火澆注料找平。以爐底的基準(zhǔn)線對拉鉤板和托磚板進(jìn)行定位放線。

磚層標(biāo)高的控制采取“分段”、“分節(jié)”控制的方式進(jìn)行。分段指通過兩托磚板的間距控制磚層的標(biāo)高；分節(jié)指通過拉鉤板的間距控制磚層的標(biāo)高。砌筑時(shí)必須拉水平線作為砌磚的水平縫控制線，以保證磚層水平度。對磚墻的垂直度控制中，首先采用控制托磚板安裝的水平度，垂直度，然后層層控制托磚板之間的磚墻垂直度，并且在施工過程中隨時(shí)用線墜和水平尺進(jìn)行檢查控制。

（2）耐火膠泥采用耐火磚廠家提供已配制好的配套產(chǎn)品，不得在原膠泥中任意加水。

（3）耐火磚砌筑前，應(yīng)進(jìn)行外觀檢查合格后方可使用，磚的迎火面不應(yīng)有破損。

（4）輻射室內(nèi)的磚墻砌筑時(shí)四面應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，各層的水平縫應(yīng)保持在同一水平線上。砌體的磚縫厚度符合要求，做到橫平豎直，錯(cuò)縫砌筑。磚縫厚度隨時(shí)用塞尺檢查，磚縫厚度不大于2mm。磚縫泥漿飽滿度必須大于90%。

（5）拉磚鉤層的耐火磚砌筑時(shí)應(yīng)先預(yù)排放，標(biāo)示出拉磚鉤孔、槽的位置，按標(biāo)示鉆好孔后再砌筑。拉磚鉤距磚縫40mm以上，嚴(yán)禁出現(xiàn)拉磚鉤末拉入磚內(nèi)的虛拉現(xiàn)象，應(yīng)平直嵌入磚內(nèi)，拉磚鉤與磚表面平齊，然后將背襯陶瓷纖維板處的孔洞用陶瓷纖維棉填塞密實(shí)，與磚之間的空隙用耐火膠泥填平。如遇磚縫，可將拉磚鉤水平轉(zhuǎn)動使其與磚縫間的距離不小于40mm。見圖3。

在托磚板與下部的砌體之間按設(shè)計(jì)要求留設(shè)20mm膨脹縫，填充δ=30mm的1430級陶瓷纖維毯。若托磚板下的膨脹縫不能達(dá)到20mm時(shí)，加工托磚板下部的G型磚，使膨脹縫達(dá)到設(shè)計(jì)要求。墻體中間伸縮縫上下應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸垂直放線，砌筑時(shí)將δ=25mm厚的1430級陶瓷纖維毯放入。伸縮縫內(nèi)不得使用碎棉。

（6）燃燒器的耐火磚施工，先將燒嘴磚襯里安裝完畢后，再進(jìn)行墻面的耐火磚砌筑。檢修門處應(yīng)先砌筑爐墻的耐火磚，然后進(jìn)行門上下處的耐火澆筑料施工?？椿痖T的耐火磚要與爐墻同時(shí)砌筑，砌筑完畢按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行開孔切割。切割時(shí)要注意配合,必須保證同心。

（7）膨脹縫留設(shè)上下整齊，不得歪斜，縫內(nèi)無泥漿、碎磚或雜物，尺寸不小于設(shè)計(jì)尺寸。

（8）不得使用加工后小于寬度或長度1/2及厚度2/3的磚，加工磚時(shí)不得在砌體上砍鑿，砌磚時(shí)應(yīng)使用橡膠錘找正，不得使用鐵錘，在泥漿干固后不得敲打砌體。

2.4 爐墻、爐頂、可拆門陶瓷纖維模塊施工

爐墻、爐頂?shù)腻^固釘焊接時(shí)，為防止焊渣飛濺在錨固釘上，焊接順序從上到下進(jìn)行?？刹痖T的錨固釘可在地面預(yù)制時(shí)焊接。焊接時(shí)應(yīng)用塑料保護(hù)管套上，防止焊把碰傷錨固釘絲線。

按設(shè)計(jì)尺寸檢查錨固件，位置尺寸應(yīng)準(zhǔn)確，焊接牢固。模塊安裝自下而上按設(shè)計(jì)規(guī)定的排列方向、型號進(jìn)行。每排均由爐墻中心線開始向兩側(cè)安裝。每安裝完一排后應(yīng)檢查調(diào)整模塊間隙和方向，達(dá)到排列整齊，表面平整。安裝螺母時(shí)用廠家的配套工具進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)螺栓不直時(shí)，要調(diào)好螺栓后再安裝螺母，螺母要安裝到位并擰緊。

爐頂?shù)谋骋r陶瓷纖維毯安裝時(shí)應(yīng)用高溫粘結(jié)劑與爐壁板粘結(jié)牢固。安裝時(shí)表面應(yīng)壓縮平整，毯子接縫處要對接嚴(yán)密。表面應(yīng)平順一致，鋪貼均勻、松緊適度、無松散、折皺、拉裂等現(xiàn)象。每兩層模塊之間的補(bǔ)償條由25mm厚陶瓷纖維毯對折壓縮成30mm后填充，迎火面為陶瓷纖維毯子的對折面。模塊上下的夾層陶瓷纖維毯應(yīng)按模塊全深鋪設(shè)，不得隨意消減厚度，折疊面與模塊平齊。對接處應(yīng)作“『』”型減少通縫，耐火纖維模塊間填塞陶瓷纖維毯的準(zhǔn)確性是保證纖維模塊爐襯質(zhì)量的關(guān)鍵，順列排布的模塊安裝方式必須墊好兩模塊之間的填塞毯。

爐頂模塊安裝時(shí)應(yīng)分別沿四周向中間逐排逐塊安裝，模塊之間的補(bǔ)償條應(yīng)及時(shí)鋪貼，并用U形叉與已安裝好的模塊固定。每隔一塊模塊就要插一個(gè)，所插位置在模塊的上面1/3處，不得減少數(shù)量。爐頂最后一塊模塊安裝時(shí)，用鍍鋅鐵皮緊貼已安裝的模塊四周，再將最后一塊模塊對準(zhǔn)錨固釘擠進(jìn)，擰緊螺母后抽出鐵皮。

爐頂與爐墻拐角處，先安裝爐頂模塊后再安裝爐墻最后模塊。當(dāng)模塊檢查驗(yàn)收合格后，剪斷并抽出模塊捆扎帶、保護(hù)板、導(dǎo)向管。導(dǎo)向管留下的孔洞填充纖維散棉和耐火膠泥的混合物。表面拍平時(shí)，不得用木板直接拍打模塊表面，要用薄木板或其他物體墊上再進(jìn)行。以上施工過程完成后，整個(gè)爐墻的襯里工作基本結(jié)束。

3 結(jié)語

中國石油獨(dú)山子石化公司120萬t/a乙烯工程裂解爐襯里工程施工完成后，經(jīng)檢查各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，投產(chǎn)多年來運(yùn)行正常，未曾出現(xiàn)任何故障。通過這一工程施工實(shí)例，我們認(rèn)為在施工過程中只要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行施工，認(rèn)真執(zhí)行工藝紀(jì)律，投產(chǎn)后爐墻開裂和倒塌的事故是完全可以避免的。

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1672-9323（2012）01-0072-03

2011-11-23）