衬里筑炉施工方案.docx
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衬里筑炉施工方案
1.1衬里、筑炉施工方案
1.1.1编制说明
衬里在催化裂化装置中是一个极其重要的环节,衬里的质量直接关系到装置能否长周期安全运行。
除反再、三旋系统的衬里工作外,本项目中需要衬里的部分为:
催化裂化单元余热锅炉1台,工业炉辅助燃烧室1台,需要现场进行砌筑、浇注。
本方案依据招标文件等资料及本单位以往完成的类似工程经验而编写,施工时将根据施工图纸及现场情况再编制详细的施工方案。
1.1.2编制依据
惠州炼油项目招标文件等资料;
《工业炉砌筑工程施工及验收规范》;
《工业炉砌筑工程质量检验评定标准》;
《隔热耐磨混凝土衬里技术规范》;
惠州炼油项目工业炉筑炉、内衬质量管理规定。
1.1.3工程情况
本项目中的主要衬里工作部分如下:
1.1.3.1反再系统的耐磨衬里
根据招标文件及初步设计知道,本装置的再生器、提升管Y型段都采用无龟甲网单层衬里,这种采用钢丝纤维增强的单层衬里相当于一种复合材料,它既隔热,又耐磨,其最大优点是整体性好,使用周期长,不会出现鼓包现象。
还具有结构简单,施工工期短,衬里损坏后容易修补的优点。
在沉降器中由于考虑油气渗透及除焦等因素,仍使用龟甲网衬里结构。
在提升管,沉降器汽提段,斜管和烟道中采用侧拉环锚固钉衬里结构,既解决了龟甲网鼓包问题,也方便了衬里施工。
有二处特殊部分的制造在制造厂内完成:
一部分是提升管的Y型部分,此部分在制造厂内完成金属的制造,消除应力热处理后,再用支模振捣的方法进行衬里施工,然后在制造厂退火炉内进行烘干处理后才能出厂。
另一部分为烟道双动滑阀后的锥体和降压孔板室,该部分烟道拟采用冷壁式结构,也需在制造厂内衬里并烘干后整体交货。
本装置的高温高耐磨高强度衬里选用Actchem85衬里,既方便了施工,又大大增加了设备的抗磨强度,有效延长了设备的使用寿命。
反再系统衬里具体的工程量见下表:
衬里种类、型号
单位
数量
单层衬里,C02
米3
4
单层衬里,C03
米3
188
单层衬里,C04
米3
40
隔热衬里,D02
米3
100
隔热衬里,D03
米3
120
隔热衬里,D04
米3
34
高温高耐磨高强度衬里,Actchem85
米3
48
耐磨衬里,B01
米3
73
龟甲网,V型
米2
2177
龟甲网,V型
米2
73
锚固钉,Ω型
个
37520
锚固钉+端板,柱型
套
30200
锚固钉,Y型
个
121500
侧拉环,D型
个
126660
侧拉环,S型
个
49800
侧拉环,S型
个
4000
1.1.3.2工业炉辅助燃烧室衬里
衬里种类
单位
数量
高铝质隔热耐火砖(异型砖)LG-0.5
米3
4
莫来石质隔热耐火砖(异型砖)GM-170
米3
15
隔热层衬里D02
米3
5
耐磨层衬里B01
米3
2
陶瓷耐火纤维毯T-14
米3
2
陶瓷耐火纤维板(含粘结剂使用温度1400℃)B-12
米3
5
耐火泥浆-莫来石QJI-1750
吨
0.5
1.1.3.3补燃式余热锅炉102-B-701衬里
衬里种类
单位
数量
耐热耐磨衬里(浇注料)
米3
520
耐火纤维板
米3
80
炉墙金属件等(有焊接工作量)0Cr18Ni9
吨
20
硅酸铝耐火纤维毡
米3
90
设备隔热耐磨单层衬里
米3
61
1.1.4施工准备
1)在现场搭设临时材料库房。
材料应离开地面堆放。
材料按照使用的先后顺序,分批进入现场。
2)接通现场水源、电源。
衬里施工用水为生活饮用水,其PH值为6.5-7.5。
3)各种施工机械要运抵现场就位,并进行试运转。
搅拌机要搭设临时防雨棚。
4)现场搭设一栋活动板房,作木工房和人员休息室用。
5)两器分段设备内部的脚手架要事先搭设好。
6)进行各种衬里材料的复验工作,性能指标要符合设计要求。
7)衬里施工用的模板、弧度板要提前预制,以满足施工进度的需要。
8)衬里前,应由检查部门对设备进行下列项目的检查,合格并输工序交接后方可施工:
a)器壁所有焊缝、固定件、开孔接管、锚固钉(保温钉)及衬里阻挡圈均焊接完毕,焊接质量均符合设计、规范要求。
b)设备壳体、保温钉、端板、龟甲网均应进行喷砂除锈,除锈后的金属表面应无油污、油漆和氧化皮等。
防止雨淋、受潮,并将设备内的脏物及粉尘清除干净,验收合格后做好隐蔽记录。
c)凡妨碍衬里施工或衬里后无法拆除的临时设施,应在施工前全部拆除。
d)根据多年的施工经验,龟甲网的接头处必须焊在侧面,每头必焊,龟甲网焊完后应清除焊药皮,少量焊在上面者要将高出龟甲网的焊瘤磨平。
1.1.5施工程序和施工方法
1.1.5.1两器壳体衬里施工
1)两器球形封头在地面倒置手工衬里,壳体则采用在地面按分段情况组对好后,分段支模整体浇注进行衬里,然后,用550t履带吊依次进行各段的吊装、组对焊接,最后再进行焊口处的补衬工作。
2)施工程序:
(见下图)
3)施工方法:
(1)施工前,两器壳体上的接管、支架等所有埋入衬里部分应用油毡纸或牛皮纸进行包缠,使金属能自由热膨胀,包缠厚度应符合规范、设计要求。
(2)支模浇注关健在模板,所以模板制作时尺寸要准确,而且还要有一定的刚度,模板制作示意图见下图。
模板安装前,其表面应刷隔离剂一遍,以防止衬料粘模,支模前,还要检查锚固钉是否有碰弯、超高、超低现象。
(3)模板支撑要牢固,要严格控制模板与器壁之间的距离,以保证衬里厚度符合图纸要求。
模板之间及模板与接管、支架之间如有缝隙可用牛皮纸封严,以防漏浆,影响衬里质量。
(4)材料的搅拌采用强制式搅拌机,拌合应严格按配合比(试验后确定)按顺序加入骨料、高铝水泥、添加剂、钢纤维和水,钢纤维的加入应用25×25mm的筛网均匀地筛入搅拌机内。
(5)搅拌材料时干料先搅拌1分钟,再按配合比加入适量的水搅拌均匀,拌好的料不得有夹带干料或钢纤维结团现象。
(6)每次搅拌量不宜过多,拌好后的湿料应在40分钟内用完,被污染的残料或超过凝结时间的料不得加水再用。
(7)衬里浇注注应分层进行,每次下料高度不应超过300mm,下料应均匀、对称、连续。
(8)振捣采用插入式振捣器,振捣棒应快插慢拔,移动距离在200-300mm为宜,每点振捣20秒左右,以料面返浆为止,避免过振、漏振。
振捣时注意振捣棒不要撞击标明板,同时要派专人监护模板,以防位移、漏浆。
(9)每层模板应连续浇注施工,上、下层模板衬里接口处要清理干净,并浇水充分湿润。
(10)在不便支模的上、下过渡段及上、下封头处,应使用移动式模板作“盾牌”,机械振捣后,用探针、弧度板等工具将表面修理平整。
(11)衬里的养护:
施工后至手指轻按不沾泥浆时,应立即进行雾湿养护,持续24小时,自然养护不应少于48小时,设备衬里养护完毕后,方可起吊、运输。
(12)施工中要按规定留取试验块(160mm×40mm×40mm),以做交工用。
1.1.5.2双层衬里施工
1)双层地面卧置衬里的设备里层为隔热耐磨材料,外层为高耐磨材料。
2)施工程序
检查验收保温钉、除锈质量→隔热层施工(养生三天)→转动设备→下一瓣隔热层施工(养生三天)→焊接端板、龟甲网(检查合格)→耐磨层施工(养生三天)→下一瓣耐磨层施工。
3)施工方法
(1)所有待衬里设备均在地面卧置施衬,采用人工涂抹施工,隔热层分二瓣施工,耐磨层视设备直径大小可分二瓣或三瓣施工。
(2)隔热耐磨层施工前应将设备、龟甲网内的粉尘彻底清除干净。
龟甲网内的粉尘可用吸尘器清理,凡进入设备内的施工人员,脚上的尘土必须擦净后方可入内。
(3)材料搅拌宜采用强制式搅拌机拌合均匀,加水时应严格控制,在方便施工的前提下尽量少加水,拌好的料应在40分钟内用完,被污染或已初凝的料不得使用。
(4)隔热层应捣固密实,1/2接缝处应留成台阶状,隔热层表面要求处理成“毛面”,而且必须与保温钉台阶平齐,并将保温钉头清理干净。
(5)每瓣施工完毕,应养生72小时后,方可进行下瓣施工,下瓣施工前,应将接口处清理干净并浇水充分湿润。
(6)耐磨衬里施工前应将隔热层衬里浇水湿润,耐磨衬里施工前不准浇水,注意按图施工,材料不得用错。
(7)耐磨层施工时,脚下铺上胶皮垫,每次填入龟甲网内的衬料面积不宜过大,并一次填写满,逐一次填满,逐孔捣实,衬里表面与龟甲网平齐,不得有扒缝等缺陷。
(8)施工间断时,应将附近龟甲网孔内的残料清理干净。
(9)分段衬里的双层衬里接口部位留成台阶状,龟甲网至少留出三个网孔不衬,每侧预留宽度不少于300mm。
(10)双层衬里施工后,停放至用手指轻按不沾泥浆时应立即进行雾湿养护,且持续24小时,自然养护不应少于48小时。
衬里四种结构形式见下图:
1.1.5.3刚玉衬里施工方法
1)刚玉衬里属高耐磨料衬里,该产品分干湿两种料,使用时按一包干料和一包湿料混合均匀后,再加入足量水搅拌使之达到“生面团”或“油灰状”即可,其加水量应严格控制,由试验室确定后再定。
2)干湿料搅拌应使用小型搅拌机,一般应在一小时内加水搅拌使用。
衬料制作在瓷盆里拌和,加水后的衬料应20分钟内用完,发硬的料应抛弃,不得加水再用。
3)衬里施工应在室内或在棚内进行,施工环境温度最好在4-27℃之间,气温过高时应采取措施,以确保衬里施工质量。
4)衬里加入龟甲网后用木槌将衬料逐个充分捣实,然后整平至与龟甲网平齐,如发现有膨胀、流淌、麻面和扒缝等缺陷,应在硬化前及时补衬抹平。
5)施工需暂停时,应立即将周围龟甲网孔内的残留衬料清除干净。
6)施工后的衬里应在干燥、流动的空气中自然养护48小时,养护期间应避免风吹、日晒,严禁与水接触或湿度过大。
7)施工后要及时清洗拌合工具上残留的浇注料。
1.1.6施工技术规范和质量标准
1.1.6.1施工技术规范
衬里施工应符合《隔热耐磨混凝土衬里技术规范》(SH3531-2001)的规定。
1.1.6.2施工质量标准
1)钢纤维增强单层衬里的质量标准:
(1)技术性能标准:
体积密度
(kg/m3)
烧后抗压强
度(Mp)
烧后抗折强度
(Mp)
残余线变形
(%)
导热系数
(W/M.K)
110℃
815℃
110℃
815℃
110℃
815℃
815℃
常温
<1400
<1300
>12
>10
>2
>1.5
<-0.3
<0.45
(2)施工标准:
a)厚度允许偏差:
+5mm;
b)表面平整度:
环向(弦长1m的样板)3mm/m;
c)密实度:
表面无疏松颗粒,用0.5Kg手锤轻轻敲击检查,其声音应铿实,不允许有空鼓声;
d)裂纹:
烘炉后衬里表面裂缝宽度不应大于5mm,局部不大于8mm,且不应有贯穿裂纹。
3)龟甲网结构的隔热层质量标准:
(1)技术性能标准:
体积密度
(kg/m3)
烧后抗压强
度(Mp)
烧后抗折强度
(Mp)
残余线变形
(%)
导热系数
(W/M.K)
110℃
815℃
110℃
815℃
110℃
815℃
815℃
常温
<1300
<1200
>1.5
>1.2
>0.2
>0.18
0.¬0.3
<0.3
(2)施工标准:
a)厚度允许误差:
±4mm
b)衬里表面应与锚固钉台肩平齐,允许偏差为:
0--4mm
4)龟甲网结构的耐磨层标准:
(1)技术性能标准:
材质
体积密度
(kg/m3)
烧后抗压强度
(Mp)
烧后抗折强度
(Mp)
残余线变形
(%)
导热系数
(W/M.K)
110℃
815℃
110℃
815℃
110℃
815℃
815℃
常温
高铝
>2100
>2000
>30
>20
>5
>3
0.-0.3
<1.0
刚玉
>2900
>2800
>80
>80
>10
>10
0.-0.3
<1.5
(2)施工标准:
a)厚度误差:
衬里表面应与龟甲网平齐,高出龟甲网不得大于0.5mm,且面积不得大于衬里总面积的5%;
b)密实度:
表面无疏松现象,用0.5kg手锤轻轻敲击检查,其声音应铿实、清脆,不允许有严重的“空鼓声”;
c)刚玉质衬里还应用焊条在衬里表面划痕检验其硬度,其衬里表面只留有焊条磨损的黑色痕迹。
1.1.7余热锅炉筑炉
1.1.7.1综述
1)炉墙砌筑前应仔细阅读炉墙图纸。
严格按照图纸中的要求进行施工,炉墙材质按图纸要求选购,进货时应按其材质有关性能指标进行复查,不符合性能指标要求的材质不能进货,更不能砌筑炉墙。
2)沿烟气流向,该部分的施工质量好坏,直接关系到锅炉的使用寿命、锅炉性能,因此要严格按有关规程进行施工;保温砖的砌筑应平整,灰缝均匀,在砌筑不方便的部位,不能用碎砖头充实,应用保温混凝土予以填实;材质及配合比要准确无误,充分养护。
3)燃烧室处炉墙应平整,水平度、垂直度、厚度误差不超过有关规定值,炉门孔、检查孔参照图纸施工。
4)砌筑托砖架上、下异形砖应按设计留出足够间隙,上异形砖的上平面、下异形砖的下表面与同一表面应与同一标高砌体平面平齐,下异形砖和拖架之间间隙应用保温填料填实。
5)膨胀缝应按设计留出,缝内不得有灰浆、碎砖及其它杂物,缝内填充的耐火软性填料厚度应稍大于间隙,砌筑用灰浆应选用与砌体同材料,不得混用。
6)炉墙主要间隙允许偏差见“电规”锅炉机组篇表9.1.9。
1.1.7.2铁件焊接
认真熟悉图纸、保温钉的数量、型号、材质多,勿焊错位置,用错焊条。
以炉子中心为放线基准点,焊件位移不大于5mm。
用于固定炉顶陶纤喷涂的锚固钉,建议使用“L”(钉长L=保温层厚H+20mm,直径φ6mm)配M6螺母型保温钉,其排布形式是等腰三角形,间距200×200mm。
除特殊要求外,铁件应与墙板垂直。
铁件应满焊,焊接牢固,不得漏焊和咬边,焊后抽样检查,弯曲150,复原后应无任何损伤。
1.1.7.3耐火砼喷涂施工方法
施工前应做预喷涂试验,在900×900mm的钢板内进行,喷枪距钢板1m,试板养生三天,105℃下干燥24小时,测得容重及抗压强度。
衬里前需将所有锚固件、管孔、仪表孔、套管焊好,并用木塞或牛皮纸填塞。
设备内壁的锈蚀和油污清除掉。
喷涂要求环向和纵向的仿形模板,控制衬里厚度。
每层衬里喷涂均一次达到厚度,两层间无论环缝或纵缝均至少错缝100mm以上,两层衬里间隔24小时。
衬里的施工温度保持在10℃~30℃之间,否则应采取加热、加冰等措施。
喷涂枪口对接受面保持90°,距离1m左右;正常的喷涂完工面是下凹的,其凹凸面为3~10mm,炉衬的厚度是采用在凸点和凹点之间的中点。
表面修平是“麻面”,用带锯齿抹子刮成。
所有衬里完成后,均应保持24小时的湿润,采用喷雾养生24小时。
外层喷涂完成时切成1.5mm宽,25mm深的伸缩缝,其纵、环向间距不大于1.5m。
刚玉球拱砌筑:
将制造商提供的“旋胎”安装就位、找平、找正,使其处于正确的标高和中心。
材料管理:
现场搭设一个10m×10m的防雨蓬,用于布置陶纤喷涂设备,砼搅拌机以及存放耐火材料。
有关人员共同参于开箱验收。
采取“三关卡一条龙”的材料内部管理体系,即在材料的保管、运输、使用三个环节层层设卡,使筑炉材料环环有机地连接起来,成为一条龙流水线。
1.1.7.3.1耐火砼喷涂工艺流程
1.1.7.3.2耐火砼喷涂
耐火砼喷涂炉衬,能获得较高的强度、整体性好,脚手架搭设量小,节约模板用料,投入劳动力少,降低劳动强度,质量容易控制。
1.1.7.4耐火纤维喷涂
耐火纤维喷涂施工工艺,它克服了小块耐火纤维毡块炉衬与针刺毯折叠块炉衬整体性差、接缝多、易定向收缩产生贯通缝、施工难度大、周期长等缺点,有利于提高工业窑炉的热效率,为企业节约能源。
1.1.7.4.1耐火纤维喷涂工艺流程
1.1.7.5轻质耐火浇注料施工
1)保温钉焊接牢固、位置正确。
2)炉墙板要除锈、清污垢。
3)使用强制式搅拌机拌和浇注料。
4)浇注料要严格控制配合比和加水量。
5)浇注时环境温度应保持在+5℃~+38℃范围内。
6)浇注用模板要有足够的强度、外形尺寸正确,安装时保证位置准确、严密、牢固。
7)采用人工或机械振捣、捣固应密实。
8)浇注后4~6小时开始养生。
采用喷雾法养护,严禁浇注层表面积水,每隔30分钟养护一次,喷雾养护24小时,自然养护48小时。
1.1.7.6轻质耐火砖砌筑
1)炉底应清理干净。
2)各型号的耐火砖分类、定量供应。
3)耐火胶泥应在施工前搅拌均匀。
4)采用挂浆法砌筑。
5)施工前要进行放线(分别在炉墙和底板上弹出垂直和水平线),以便拉线,砌筑时确保墙面的垂直度和平整度。
6)折焰墙两端的异形砖砌筑时,要留出膨胀缝的间隙,并填塞陶瓷纤维毡。
7)砌筑时灰浆饱满度应达到90%以上。
1.1.8施工技术措施
1)施工前,组织全体施工人员认真学习施工规范和方案中对各种施工方法及每种施工材料的要求,以做到心中有数。
2)在地面上卧置分瓣衬里的设备,根据设备的大小,需用吊车配合翻转设备。
3)为了抢工期,衬里施工应采取防雨措施,拟搭设临时料棚、作业棚400m2。
4)制作足够数量模板、尺杆、弧度样板,以保证衬里的平整度弧度和厚度符合图纸要求。
5)衬里的补口应根据不同的部位采用不同的方法,对于个别无法补口的部位,应采取“坐浆”的办法,严防“漏衬”事故。
6)两器设备高大,衬料垂直运距长,为保证衬料在30分钟内的和易性能,采用“快拌快运快用”的办法,搅拌机应就近设置,使用25t吊车和卷扬机配合运料。
7)要注意衬里的早期养护,要派专人负责此项工作,设备衬里养护完毕后,方可运输、吊装。
8)衬里的修补要求:
无龟甲网的衬里,每个修补处凿掉三个相邻网孔里的衬料,单层衬里每个修补处至少露出一个锚钉,修补断面做成“燕尾状”,修补和补衬所用原材料,配合比及养护等均应与衬里施工时相同。
1.1.9质量保证措施
1)建立健全以责任工程师和施工队长为核心的质量管理机制,确保质量运行过程中各重要工序环节的质量控制。
2)所有衬里材料必须具有材质合格证及使用说明书,在正式施工前,须经复验合格后方可使用。
3)严格执行“三检一评”和“工序交接”制度,实行质量检查“一票否决权”制度,质检人员应跟班检查,发现问题,立即纠正,确保衬里质量一次合格。
4)施工前,工程技术人员要做好技术交底工作,对重要设备和特殊部位,要对使用材料类别、材料配比、加水量等进行详细交底,并做好记录。
5)实行定岗定员负责制度,对于材料搅拌、衬里补口等关键工序,应派责任心强的操作人员负责把关。
6)衬里施工各类容器要保持清洁,不得混有其它材料或杂质。
7)开展全员质量管理的“TQC”活动,提高职工的质量意识和技术素质,使施工人员操作规范化、制度化。
8)模板进行予组装,研究快、准、稳支模方法。
9)在喷涂工艺中运用“仿形模板”的方法,有效控制施工范围、施工厚度。
10)严格图纸会审、单位工程交底、分部分项工程交底制度。
11)推行A、B、C三级质量控制制度。
1.1.10施工安全、防火措施
1)必须严格遵守业主各项安全及检修规章制度,严格执行动火制度,未开动火票不准动火作业。
2)进容器设备前必须经检测达到安全指标,并办理进设备工作票和动火手续后方可施工。
3)所有人员区域内应建立醒目的安全、防火标牌,必要的消防器材应配备齐全。
4)所有人员进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业人员必须系安全带,不准向下抛扔物品,高空交叉作业应设置安全网,防止重物坠落伤人。
5)衬里施工用脚手架或操作平台,必须搭设牢固,使用前须经安全员检查合格后方可使用。
6)衬里施工用机具,如搅拌机、卷扬机等,应有专人负责操作,并严格遵守有关安全操作规程,其它人员不得随意操作、使用。
7)现场电源应集中设置,进入设备内施工时要有良好的通风设施和足够的照明,设备内照明用电电压不得超过36V。
8)工程技术人员在施工技术交底时,要对施工中各环节的安全注意事项进行详细交底,并做好安全技术交底记录,交底人和被交底人要签字。
9)认真做好班组施工记录,班长每天在安排工作的同时,要把安全注意事项交待清楚,安全员要经常巡视现场,发现安全问题要及时提出整改,对违章作业的要及时制止,避免事故的发生。
10)搞好现场文明施工,施工机具、材料要堆放整齐,并符合安全防火要求。
11)施工现场要保持整洁,材料包装袋等废弃物应运至指定地点,不准乱扔乱放,每天清理一次。
12)实行安全三级教育制度,星期一安全例会制度,“班前进行安全教育,班中检查隐患,班后做安全总结制度”,“天小检,旬中检,月大检”等制度,确保安全生产。
13)设安全通道,保证施工人员安全出入。
14)炉内脚手架应搭设牢固。
15)炉内设安全照明灯泡,满足施工要求。
16)炉内设轴流式排风机,排放喷涂料的粉尘。
17)实施喷涂的人员必须穿上“连体”式工作服,带好防尘面具。
18)及时清理耐火材料包装带(箱)和回弹余料。
19)搅拌机、喷涂机、卷扬机、空压机专人操作,经常维护。
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