陶纖模塊在苯乙烯蒸汽過熱爐中的應用

陳銀生 陶永軍（蘭州石化維達公司，甘肅蘭州730060）

陶纖模塊在苯乙烯蒸汽過熱爐中的應用

陳銀生 陶永軍（蘭州石化維達公司，甘肅蘭州730060）

苯乙烯蒸汽過熱爐爐壁上部及頂部耐火層采用陶瓷纖維模塊耐火材料。在安裝施工時，采用平鋪式與模塊相結合的安裝方式。

蒸汽過熱爐；陶纖模塊；安裝

蘭州石化橡膠廠苯乙烯BA-301蒸汽過熱爐爐型結構為雙輻射室立管箱式爐，兩個輻射室共用一個對流室和煙囪。爐體上半部及爐頂耐火內襯采用含鋯陶纖模塊列兵式安裝結構。

一、爐體結構介紹

該爐爐體結構如圖。該爐膛長7200mm，寬4000mm，高7850mm*9710mm，總耐火厚度300mm。分A、B兩個燃燒室。所有模塊采用列兵式錨固件安裝。

二、爐體耐火材料的選用及特點

該爐在正常工作時，爐膛內設計溫度在900-1000攝氏度，在爐膛對流段選用含鋯陶瓷纖維材料即滿足設計工藝的需要，而且安裝施工簡單。

由于工業爐爐壁及爐頂采用陶瓷纖維耐火材料，極大的減輕工業爐的整體重量。同時它的導熱率低，能在較短的時間內升溫。而且，與砌筑類耐火磚不同的是這種材料在安裝完畢后即可進行點火升溫投產，不需要烘爐過程。因此，它的使用極大的縮短工業爐的安裝檢修周期，從而提高化工裝置的生產效率。

蘭州石化各裝置工業爐中常用的陶瓷纖維材料主要有陶瓷纖毯和陶瓷纖維模塊兩種形式。

三、陶瓷纖維模塊安裝優點

陶瓷纖維模塊即是相應材料生產廠按照相關設計文件和要求，將陶瓷纖維毯折疊后壓縮成塊狀材料，內部安裝卡件，可固定在爐壁的錨固件上。工業爐在采用模塊化安裝前，施工人員一般是將一定厚度的陶瓷纖維毯逐層錯縫固定在爐壁上，通常要平鋪5-6層。這種安裝方法的缺點是，工序繁雜，局部存在通縫，安裝質量差，安裝時間長，工人勞動強度大，安裝環境差。采用模塊化安裝后，工序簡便，施工質量明顯提高，工人勞動強度減少，極大提高安裝效率，并且對施工專業人員的技術要求不是很高，降低人的技術水平因素帶來的質量風險。又由于它采用預壓縮技術，在安裝完畢后，剪除模塊的捆扎帶，模塊迅速膨脹，相互之間擠緊，有效的補償纖維爐襯收縮量。

四、苯乙烯爐耐火層的結構特點

陶瓷纖維模塊常見的排列方式有兩種，一是列兵式，二是拼花式。苯乙烯蒸汽過熱爐中模塊之間采用的是列兵式排列方式。并且，采用陶瓷纖維模塊和陶瓷纖維毯相結合的安裝方式。即首先在爐壁內側采用陶瓷纖維毯層鋪式結構，安裝50mm厚含鋯纖維毯作為底襯，然后再安裝一層250mm厚陶瓷纖維模塊，總耐火層厚度達到300mm。

首先，這種組合結構形式能有效的延長使用壽命。由于模塊安裝固定的關鍵點在錨固件上，錨固件燒損，將導致模塊脫落，從而引起耐火層失效。因此將錨固件焊接在爐壁鋼板上，并深埋于模塊陶瓷纖維中，處于爐襯的冷面，在使用過程中有效的保護了錨固件，延長了使用壽命。其次，由于陶瓷纖維在高溫下，會產生一定量的收縮。因此，在同排模塊之間的縫隙可以通過解除模塊的包扎使之膨脹并相互擠緊。不同排之間的模塊縫隙可通過使用同材質的陶瓷纖維毯對折成“U”型壓緊，從而抵消在高溫下的收縮，防止出現開口縫。第三、這種復合結構可顯著提高密封效果：高溫氣體不可能通過纖維毯的折疊間隙而直接外逸，提高爐襯整體的密封效果。即使當纖維材料達到它的使用壽命周期，而毀損產生收縮的話，出現開口縫，處于爐襯底層的層鋪毯便可有效的阻擋高溫氣流，避免高溫氣體對爐體造成大的損害。

五、苯乙烯爐陶瓷纖維模塊的安裝過程

1.拆除及除銹：在工藝交檢修后，首先將損壞部位的陶瓷纖維模塊全部拆除，清理爐壁表面，并將浮銹、雜質等用鋼絲刷輪清理干凈。

2.錨固件的檢查及畫線：對所有錨固件逐個進行錘擊檢查，損毀部份全部拆除，并依據設計圖紙所示陶瓷纖維模塊排布位置，在爐壁板上放線，畫出錨固件螺栓的排布位置。

3.錨固件焊接：將相應配套的錨固件按焊接要求焊在爐壁板上，焊接時對螺紋采取保護措施，防止焊渣濺落，保證接質量，并派專人逐個錘擊檢查。

4.陶瓷纖維毯底襯的安裝：鋪第一層纖維毯，然后鋪設第二層纖維毯，一二層毯的接縫相互錯開量應不小于100mm，第一層采用專用粘接劑粘接在爐壁板上，第二層使用快速卡片固定

5.陶瓷纖維模塊的安裝過程：

（1）將導向套管擰在錨固件端部的螺紋上。

（2）將固定螺帽放入專用套筒搬手中，穿入模塊中心孔中，然后將套筒搬手和模塊穿入導向套管，旋轉專用搬手，緊固螺母。

（3）安裝時按順序逐個安裝模塊，一排安裝完畢后再安裝相鄰下一層，直至結束。

（4）模塊安裝時，應隨時檢查錨固釘的焊接牢固性，避免用力過大擰斷錨固釘。

（5）單塊模塊安裝完畢后，還要再次檢查緊固螺母情況，不能急于剪斷打包帶，必須經施工單位自檢合格，業主、監理隱蔽復檢合格后才能剪斷打包帶，抽出壓縮木板。

6.補償條的安裝：模塊按折疊壓縮方向順次同向順排，在兩排模塊非膨脹方向安放同溫度等級的補償條，以補償模塊的收縮。

7.襯里修整：整個襯里安裝完畢后，將模塊中心孔的塑料套管抽出，使用同材質陶瓷纖維棉將中心孔填塞密實，使用平整木板進行表面修整。

［1］《定形耐火制品尺寸、外觀及斷面的檢查方法》――GB/ T10326-2001.

［2］《石油化工筑爐工程施工及驗收規范》―――SH3534--2001.