摘要：介绍了四合一加热炉陶瓷纤维模块的内衬结构及其性能、施工工艺和施工注意事项，保证了加热炉衬里的施工质量，延长了其使用寿命，取得了良好的技术经济效益。
关键词：加热炉陶瓷纤维模块施工
1概况
四合一加热炉是石油化工项目芳炷联合装置的关键设备，主要由辐射段、辐射转对流段和腳段等。
本装置加热炉引进工艺比较先进的美国UOP公司工艺包，为UOP炉。工艺介质仅在辐射室加热，每个炉膛根据工艺热负荷需要、布置多排并联的U形管，分别在辐射炉顶通过进、出口集合管与工艺管线连接。辐射段炉墙和炉顶内衬采用陶瓷纤维模块结构，底层内衬两层30mm厚陶瓷纤维背衬毯压缩至50mm厚，外层为150mm厚陶瓷纤维模块，每两排纤维模块之间放20mm厚对折陶瓷纤维补偿毯，纤维模块通过锚固螺栓与炉壳钢板连接固定（衬里结构见图1）O
1一炉壳；2—陶瓷纤维背衬毯；3一锚固螺栓；4—陶瓷纤维模块；5—陶瓷纤维补偿毯
2陶瓷纤维模块的结构和特点
2.1陶瓷纤维模块结构形式有角铁式、碟型、吊挂式、菱形式、人字架式、拐角式等多种，可以根据不同炉型、不同应用条件，为用户提供绝佳的模块结构方式。
（纤维模块结构见下图2）。
图2中心孔吊挂式
1-耐火陶瓷纤维毯；2-预埋销钉；3-预埋锚固件；4-安装导管；5-捆扎带；6-捆扎板
2.2陶瓷模块结构的特点为：
2.2.1陶瓷模块是将陶瓷毯按照一定的宽度折叠成风琴状，然后将折叠块赋予一定的压缩量，捆包起来，同时预埋锚固件组成的组合件，具有良好的弹性，安装完成打开捆扎带后自然膨胀开来，作为衬里保温不会出现缝隙。
2.2.2纤维模块体积密度小，在200-220kg/m3左右，是纤维预制件的1/2，是浇注料的1/4-1/7，可减轻炉体的载重负荷，减少了钢材用量降低了投资成本。
2.2.3低热容量，炉衬衬里的热容量与炉衬的质量成正比，由于其整体容重轻，蓄热量低，可有效减少启停炉时间。
2.2.4施工安装、维修快捷方便，安装所需的工具简便，占用面积小，施工完毕不用烘炉，缩短投产期限及维修时间。
3陶瓷纤维模块的施工工艺及要求
3.1施工工艺程序：
3.2材料：
3.2.1运至施工现场的纤维制品应具有质量证明书及检试验报告。
3.2.2在工地仓库内纤维制品，应按规格、型号分类堆放，并做出标志。仓库的屋面及四周严防漏雨渗水，仓库的四周应设排水沟，库内通风应良好。
3.3衬里前炉体验收
3.3.1根据设计及规范要求，对炉体安装进行检查验收，炉体附件、仪表管、炉顶钢结构安装工程全部完成，凡妨碍衬里施工或施工后无法拆除的临时设施，应在施工前全部拆除。并经检査合格签订工序交接证明书后，方可进行炉体的内衬施工。
3.3.2防雨：炉体钢结构安装完成后，在进行陶瓷纤维模块内衬施工前，为保持施工部位和纤维制品的干燥，必须采取一定的防雨措施，所有开孔处都必须盖上防水遮盖物，在整个内衬工作期间必须维持上述措施，直到整个炉子衬里层繇完成。
3.4炉体锚固螺栓的焊接：
3.4.1锚固螺栓位置确认与划线：按照施工图中确定的起始点测量相应的尺寸划线，由于焊点多，作业面多，应按图纸要求，确保划线准确。划线后要用钢尺检查锚固螺栓距离是否符合要求。
3.4.2锚固螺栓焊接：在进行焊接作业前，要用塑料螺纹套罩住单头螺柱的丝扣部分，以免焊接飞溅物溅落到丝扣上，损坏丝扣。
3.4.3质量要求：各安装尺寸偏差应符合设计及规范要求。焊后逐个锤击检查，同时清除焊渣。焊接应牢固且与炉壳钢板垂直，100%通过扭矩试验。
3.5防露点涂料的施工：在防露点涂刷前，要用塑料螺纹套罩住单头螺柱的丝扣部分，以免丝扣粘上防露点涂料，影响后道工序纤维模块的安装。防露点涂料性能及施工方法：
3.5.1施工时，无需对金属结构表面进行喷砂等特殊表面处理工艺，只需将金属表面灰尘、污点、铁锈和松散的氧化皮等除去即可。
3.5.2本涂料施工方法：炉壁处需满涂，宜采用刮涂法施工；保温钉根部（1/3钉长）宜釆用滚涂法或刷涂法施工。
3.6陶瓷纤维背衬毯的施工：
3.6.1背衬毯在铺设之前需涂刷防露点腐蚀涂层检查合格。
3.6.2采用铺贴法施工。
3.6.3用刀锯切割背衬毯时，其切口应整齐，不得任意撕扯。
3.6.4背衬毯采用对接，铺设应严密，为了确保背衬毯之间接缝无缝隙，对接缝处两侧应留有5mm长度的陶瓷纤维毯压缩余量，并应将两侧陶瓷纤维毯相互挤紧。
3.6.5背衬毯在铺贴过程中不得用手硬拉或撕扯。
3.6.6背衬毯留孔洞时，切口应略小于实际尺寸，边缘应挤紧。
3.6.7背衬毯衬里表面应平顺一致，铺贴均匀，松紧适度，接缝严密，无松散、眦、牌等现象。
3.7陶瓷纤维模块的施工：
3.7.1脚手架的搭设要求：
（1）脚手架必须在离炉墙板大约500mm搭设，脚手架的任何部分或突出部分离墙都不应低于衬里厚度210mmo
（2）脚手架的顶部操作平台应在离炉顶底部大约2m铺设。
3.7.2陶瓷纤维模块的安装，应在锚固螺栓的焊接、墙面涂刷防露点涂料和陶瓷纤维背衬毯的施工结束后进行。
3.7.3安装工具安装陶瓷纤维模块使用专用工具，基本组成有：导杆、套筒、尖嘴钳。
3.7.4陶瓷纤维模块的安装顺序
（1）从炉墙底部模块开始，止于从炉顶向下两排。模块安装应自下而上按设计规定的排列方向和模块型号逐排进行，每排由炉墙中心线开始向两侧安装。
（2）在炉顶和炉墙交接处，先安装炉顶模块，再安装炉墙顶部的最后两排模块。炉顶模块安装时，从炉顶四周向中间逐排安装。
3.7.5陶瓷纤维模块的安装步骤
（1）把导杆拧在锚固钉的顶端。
（2）把模块抬起，将模块中心孔对准炉壁上的导向管，垂直炉壁将模块均匀用力推入，同基层的补偿毯紧密相接，使模块紧贴炉壁；然后用专用套筒扳手将螺母沿导向套管送至螺栓处，并拧紧螺母。
（3）从模块上取下导杆和套筒。
（4）以次类推，安装其他模块。
（5）纤维模块是一排一排地安装，重复以上程序，直到一排纤维模块都已安装好，在后一排纤维模块安装前，在下层模块端部铺设对折补偿毯。
（6）当所有纤维模块都已安装好后，抽岀模块聚合板、打包带、模块中心PC管、把模块夹紧，拍平、消除孔洞并采取夯压措施，使接缝更加紧密，并消除可能存在的内外层之间的空隙。
4结束语
纤维模块同耐火浇注料相比，不用支模、浇注、拆模、养护，可直接进行内衬施工；同多层纤维毡的层铺式结构相比，安装速度进一步加快，具有温度均匀、热震稳定性好、使用寿命长、返修率低的优点。陶瓷模块衬里施工工艺的运用，使得施工简单快捷，方便易学，保证了施工质量，提高了工作效率，降低了劳动强度，取得了良好的技术经济雄全陶瓷纤维模块内衬加热炉是世界节能炉发展的主要趋势，为高温工业行业的节能提供保障。经过不断发展，陶瓷纤维模块逐渐在其他行业的应用越来越广泛，比隔热砖与浇注料等传统耐材节能达10-30%的陶瓷纤维在中国得到了更多更广的应用，发展前景十分看好，值得推广帆
参考文献：
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[2]《工业炉说明详细设计》中石化洛阳工程有限公司编制
[3]《工业炉砌筑工程施工及验收规范XGB50211-2014），2014
[4]《一般炼油装置火焰加热炉陶瓷纤维衬里》（SH/T3128-2002），2002
[5]《石油化工筑炉工程施工质量验收规范的规定》（SH/T3534-2012），2012
论文作者:王明军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签：模块论文; 陶瓷纤维论文; 衬里论文; 炉顶论文; 锚固论文; 加热炉论文; 内衬论文; 《基层建设》2019年第26期论文;