[發明專利]拼裝式熱處理加熱爐及其建造方法

有效

• 申請號: 201410326982.3
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104120217B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 潘洪鑫;王德明;孫桂宏
• 申請（專利權）人: 中石化南京工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C21D1/00
• 分類號: C21D1/00;C21D9/50
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 徐冬濤,蔣真

技術領域

本發明屬于化工建設技術領域，涉及一種大型化工設備現場組焊過程中，分段模塊的整體熱處理裝置，尤其是一種拼裝式熱處理加熱爐及其建造方法。

背景技術

化工裝置的規模不斷向大型化方向發展，超高、超大、超重設備往往需在施工現場進行組焊。拼裝式熱處理加熱爐的應用，可高效完成現場組焊的有熱處理要求之設備分段模塊的焊后整體熱處理工序，其應用前景非常廣闊。

化工裝置中的設備種類繁多、規格各異，因生產工藝需求，許多設備要求焊后進行消除殘余應力的熱處理。

目前工程上常用的現場熱處理工藝主要有電加熱片纏繞局部熱處理法、內部燃油整體熱處理法、外部燃油煙氣輸入整體熱處理法。

電加熱片纏繞局部熱處理的施工方法為，在設備模塊的現場焊縫上設置磁力壓緊式電加熱片；焊縫的內表面、外表面同時包裹硅酸鋁保溫材料，保溫材料的包裹寬度需覆蓋整個熱影響區；通電使電加熱片對設備模塊的現場焊縫進行升溫并控制升溫速度；達到熱處理工藝規定的溫度后保持恒溫，恒溫時間按熱處理工藝確定；之后控制降溫至熱處理工藝規定的溫度，切斷電源自由冷卻；冷卻至常溫后，拆除硅酸鋁保溫材料和電加熱片。此法的缺點是復雜空間的作業環境增加，安全風險高；對設備模塊的現場焊縫需逐條進行局部熱處理，重復作業內容多、保溫材料損耗大、耗時長、能源消耗大、硅酸鋁保溫材料的棉絮對環境損害程度大；另外，受氣候條件、硅酸鋁保溫材料包裹過程中的致密性和包裹寬度、電加熱片損壞等條件的影響，熱處理后，會出現熱影響區應力消除不均勻、不徹底等現象。

內部燃油整體熱處理法、外部燃油煙氣輸入整體熱處理法，設備外壁均需全部使用硅酸鋁保溫材料進行包裹，有硅酸鋁保溫材料使用量大、環境損害程度大的缺點，對超高、超重設備進行整體熱處理時，還需核算設備材料在熱處理過程中各溫度區間的剛性及膨脹量，采取必要的加固和防變形、防失穩等措施，核算工作繁雜、施工成本高。另外，在硅酸鋁保溫材料的包裹期間、熱處理工藝實施期間，突變的氣象條件對熱處理過程的影響巨大；熱處理后，附著在設備內壁上的油漬、煙漬清理，也存在很大的難度。

發明內容

本發明的目的是提供一種可重復利用的拼裝式熱處理加熱爐及其建造方法，對現場組焊的設備模塊進行整體熱處理，輔以相鄰安裝模塊間焊縫的局部熱處理技術，解決電加熱片纏繞局部熱處理技術存在的熱影響區應力消除不均勻、熱處理周期長、保溫材料損耗大、能源消耗大、環境損害程度大，以及內部燃油整體熱處理或外部燃油煙氣輸入整體熱處理技術存在的設備內部熱處理后油漬、煙漬清除困難；鋼材受熱后，因剛性不足而導致的設備變形不易控制等問題。

本發明的技術方案是：

一種拼裝式熱處理加熱爐，包括多邊體結構爐體1、爐底2、扇形頂板模塊3和圓形蓋板4拼裝而成的圓錐臺結構爐頂、三格平板型爐壁模塊5、二格平板型爐壁模塊6和單格平板型爐壁模塊7，所述多邊體結構爐體1設置在爐底2上，多邊體結構爐體1上設有由多個扇形頂板模塊3和圓形蓋板4拼裝而成的圓錐臺型爐頂頂部結構，多邊體結構爐體1由三格平板型爐壁模塊5、二格平板型爐壁模塊6和單格平板型爐壁模塊7相互拼接成型。

所述三格平板型爐壁模塊5包括框形的邊框8和邊框上的加勁鋼板9，邊框8的鉛垂兩外側面為斜面11，斜面11的傾斜角度Q為5-30度，邊框8上設有連接螺栓孔10。

所述二格平板型爐壁模塊6包括框形的邊框8和邊框上的加勁鋼板9，邊框8的鉛垂兩外側面為斜面11，斜面11的傾斜角度Q為5-30度，邊框8上設有連接螺栓孔10。

所述單格平板型爐壁模塊7包括框形的邊框8，邊框8的鉛垂兩外側面為斜面11，斜面11的傾斜角度Q為5-30度，邊框8上設有連接螺栓孔10。

所述扇形頂板模塊3包括圓鋼橫桿40、槽鋼斜桿41和圓鋼豎桿42，圓鋼橫桿40、槽鋼斜桿41和圓鋼豎桿42構成三角形結構，扇形頂板模塊3之間通過連接螺栓孔43連接。

所述爐底2為混凝土澆筑結構。所述爐底2設置熱膨脹位移裝置。所述爐底2及多邊體結構爐體1內部鋪襯硅酸鋁保溫層。所述爐底2布置電加熱片支架及電加熱片。所述多邊體結構爐體1上安裝可伸縮式熱電偶。

本發明還提供一種拼裝式熱處理加熱爐的建造方法，其特征是包括以下步驟：

1)對施工現場選址處進行地基處理；

2)澆筑混凝土爐底；