蒸汽轉化爐安裝過程中應注意的事項

肖龍

摘 要：由于蒸汽轉化爐在高溫下運行后會引起膨脹，因此在安裝中應特別注意熱膨脹對安裝和運行所帶來的影響等一系列問題，本文總結了蒸汽轉化爐安裝時容易疏忽而導致錯誤安裝的重要事例，對蒸汽轉化爐安裝施工有一定的指導意義。

關鍵詞：蒸汽轉化爐；安裝；熱膨脹；焊接縫隙

蒸汽轉化爐是在高溫下運行的熱力設備，因此熱膨脹在其運行中顯得尤為重要。如果蒸汽轉化爐安裝過程忽視了膨脹，進行了錯誤的設計或安裝，都將會在運行過程中導致嚴重的不良后果。本文以青海中浩60噸/年甲醇項目的蒸汽轉化爐安裝為例，重點討論安裝過程中應注意的事項，主要對輻射段的轉化管，恒力彈簧，豬尾管，風道，輸氣總管以及廢熱鍋爐的安裝進行說明。

1 蒸汽轉化爐的結構型式

該蒸汽轉化爐的工藝采用頂燒式方箱爐，通過恒力彈簧吊架系統來吸收轉化管的向上熱膨脹。蒸汽轉化爐為矩形保溫結構，內裝垂直支撐的裝催化劑的轉化管，反應所吸收的熱，由位于蒸汽轉化爐頂向下燃燒的燒嘴供給。轉化氣廢熱鍋爐采用火管式的自然循環薄管板結構型式，使得管板的實際壁溫更加接近鍋爐給水的溫度，操作工況較為溫和，有利于設備的長期穩定運行。

2 安裝工程中的注意點

2.1 轉化管的安裝

1）轉化管的安裝，分為兩種情況：第一種廠家制作成管排進行現場安裝，一般較重，成排規格大，難以運輸，所以很少采用；第二種現場逐根進行安裝，較為常見。在此以第二種安裝方法進行敘述討論。2）轉化管的安裝較為簡單，最下端是錐型與下豬尾管接口沒有方向，但是與上豬尾管的接口是有方向的，應該引起重視。首先就要考慮轉化管安裝時與上豬尾管的接口方向，接著就要考慮上集氣管的膨脹方向，最后就要考慮豬尾管安裝后是否與上集氣管的膨脹方向一致，以此確定轉化管的最終正確方向。在青海中浩蒸汽轉化爐的安裝過程中，我們以此進行審查圖紙時發現上豬尾管的布置，一半正確一半錯誤，并對此與設計、外方專家及廠家進行聯系，確定了最終正確上豬尾管布置圖，同時也確定了最終正確的轉化管安裝方向。

2.2 爐頂及爐底膨脹縫

1）蒸汽轉化爐的爐膛是一個高溫的爐膛，轉化管豎直布置其內，在運行時都會膨脹，因此在轉化管的頂部支撐板和底部支撐板都設置了膨脹縫，便于轉化管在運行時進行膨脹。2）轉化管的支撐板是以安裝四根轉化管為一整體，然后分塊安裝，蒸汽轉化爐運行時一起熱膨脹。兩支撐板中間留下的2mm熱膨脹間隙是禁止焊接的。此處極有可能被電焊工順手將其焊接，如果此處不注意，安裝忽視了，蒸汽轉化爐所有轉化管就成一個整體，就會影響它正確的膨脹，如果直接投入運行，就會造成很大的不良的后果。爐頂，爐底支撐板是同樣的道理。在青海中浩項目上就出現過上述問題，最后將其割開保留了膨脹縫。

2.3 豬尾管的安裝

1）蒸汽轉化爐的下豬尾管安裝，與下集氣管的連接是從一側集氣管底部穿過去接集氣管的另一側接口，因此下豬尾管在集氣管的兩側類型不一樣。一種為A型，一種為B型； B型需要向膨脹方向外傾斜一個角度，以避開A型，去接另外一側接口。因為此處兩相鄰豬尾管的間距與其它地方比起來，比較小一點，但是都有膨脹方向。在青海中浩項目上，先按照設計的豬尾管布置圖試裝了幾根，發現有一半的B型豬尾管傾斜方向與安裝的膨脹方向正好相反，會影響熱膨脹。找設計確認發現圖紙豬尾管布置圖錯誤，設計修改圖紙后導致整個B型豬尾管的膨脹方向與制造的傾斜方向全部相反，又向設計咨詢，最終確認是B型豬尾管制造圖紙錯誤。由于工期緊張，只好按照豬尾管正確的膨脹方向來安裝并修改整個下豬尾管布置圖。

2）如果上述安裝前，沒有仔細審查圖紙而盲目的按照設計圖紙施工，將會造成很大的返工，因此，安裝前知道了蒸汽轉化爐下集氣管的膨脹方向，然后由此確認下豬尾管的膨脹方向，對安裝下豬尾管有多么重要的指導意義。

2.4 彈簧吊架的安裝與調整

1）彈簧吊架懸在吊轉化管組件時，要使彈簧的刻度標尺面對操作走道平臺，調整時先從中間部分組件開始調整，中間部分調整完成后再調整兩端的部分組件。

2）通過彈簧吊架調整下集氣管的標高，應當調定在低于設計的下集氣管最終標高大約20mm的位置上，這個位置將要求將整個轉化式管結構升高到最終標高，并要有合適的焊接縫隙，以便以后焊接。在此點，必須把地面磚屏蔽層和下集氣管屏蔽層考慮在內，以便能夠接受在操作過程中所產生的膨脹。下集氣管整個長度下的足夠充分的空間，對于補償輻射盤管在爐子操作過程中所產生的向下熱膨脹，是十分關鍵的。

2.5 風道的制作安裝

1）風道主要包括輻射段爐頂風道、段間風道、燒嘴風道、熱空氣風道、旁路風道、預熱器入口風道、引風機進出口風道。本工程風道制作，基本上全為矩形風道管，僅僅燒嘴出口風道為圓筒形狀。風道節組裝通過胎具，將預制好的風道節片很好的組裝成一個單的風道節。風道節片通過鋼板卡卡在胎具上，然后就可以焊接四周的焊縫了，為防止發生變形，采取兩電焊對角焊縫向同一方向上同時焊接。2）風道在安裝時，首先要看清圖紙上支架的安裝形式，由于風道受蒸汽轉化高溫影響，熱膨脹促使煙風道產生位移，一定注意支架的限位和滑動方向。

2.6 輸氣總管及廢熱鍋爐的安裝

1）輸氣管分為輸氣總管和輸氣支管。由于在輻射段底部，受空間因素限制，輸氣總管安裝前，就要根據膨脹方向檢查其到貨是否正確。仔細核對輸氣管的位置和先后順序，確認無誤后方可就位。輸氣管和滑動底座的找正找平應按基礎上的安裝基準線對應輸氣管上的基準測點進行調整和測量。在青海中浩項目上輸氣總管審查時，發現本應有4個滾動軸承支座，到貨卻為導向支座。如果安裝后再拆除重新安裝是極端困難，因此及時與設計溝通，經計算工藝效果，膨脹效果等后，確認后才進行安裝。

2）廢熱鍋爐及汽包的安裝，其在最下部也有兩個滾動軸承支座，廢鍋的安裝應特別注意其膨脹量，考慮其膨脹方向為向北，因此為了保證熱運行后，下方的滾動軸承在正中間，在安裝前就要先將滾動軸承通過四個方向的頂絲將其調整到靠南；在膨脹量問題上，與設計單位商定，最后現場確定膨脹量，如果注意不到這點，必將造成廢鍋支撐點的修改。

3 結語

對于蒸汽轉化爐或其它爐類設備的安裝，安裝前考慮熱膨脹，對于正確指導安裝具有很大意義，本文對爐類設備安裝工程具有較好的借鑒意義。

參考文獻：

[1] 管式爐安裝工程施工及驗收規范SH/T3506-2007.

[2] 化學工業爐受壓元件制造技術條件HG 20545-1992.