ICS 91.200 CCS P 34
团体标准
T/CACEC 0007—2023
陶瓷纤维模块筑炉技术规程
Technicalcodeofpractice forceramic fiberintegralfurnacebuilding
2023-12-31发布 2024-03-01实施
中国化工建设企业协会发布
T/CACEC 0007—2023
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前言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国化工建设企业协会提出并归口。
本文件主要起草单位 : 中国化学工程第六建设有限公司。
本文件参加起草单位 : 山东鲁阳节能材料股份有限公司、中国化学工程第十一建设有限公司、中石化工建设有限公司。
本文件主要起草人 : 唐文方、姚成龙、杨孟、鹿晓琨、娄战士、刘国付、李均分、孟凡伟、张永昌、曹永波、崔景然。
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陶瓷纤维模块筑炉技术规程
1 范围
本文件规定了陶瓷纤维模块筑炉的分类、基本要求、测量方法、包装、标志、运输、储存和质量证明书。
本文件适用于石油化工行业火焰加热炉陶瓷纤维模块筑炉施工。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中 , 注日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用本文件。
GB/T 8923. 1—2011 涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第 1 部分 :未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级
GB/T 8923. 2—2008 涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第 2 部分 : 已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级
GB/T 17911—2018 耐火纤维制品试验方法
GB/T 18930 耐火材料术语
SH/T 3534 石油化工筑炉工程施工质量验收规范
3 术语和定义
GB/T 18930界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
陶瓷纤维 ceramic fiber
经高温熔融法制备而成的非晶态纤维 ,主要化学成分为三氧化二铝和二氧化硅 ,分为硅酸铝纤维和含锆硅酸铝纤维两类。
3.2
陶瓷纤维毯 ceramic fiberblanket
通常经针刺成型 ,不含结合剂 ,具有一定尺寸、柔软的耐火纤维制品。
3.3
陶瓷纤维模块 ceramic fibermodule
将耐火纤维毯(毡)按要求的尺寸和形状 ,折叠、预压缩和拼装 ,并配以相应的锚固件所组成的耐火纤维预制组件。
3.4
耐火纤维异形硬制品 refractory fibreshaped hard products
用加入无机或有机结合剂的耐火纤维棉制成的异形硬制品。
3.5
锚固件 anchors
固定在炉壳上的、用于提高砌体和衬里稳定性的构件 ,主要指锚固螺柱螺母、U 型钉和快速卡片。
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3.6
建模设计 modelingdesign
通过软件 ,对炉体内的陶瓷纤维模块施工排列及规格型号进行建模。
4 基本要求
4. 1 人员
4. 1. 1 特殊工种应持证上岗。
4. 1.2 筑炉工程施工前 ,施工单位应组织有关人员熟悉设计文件、标准规范及施工技术文件 ,确定好各部位的施工方法。
4. 1.3 施工前应进行技术交底及安全技术交底 ,使施工人员掌握施工工艺、关键工序、质量标准及安全防护要求。
4.2 材料运输
4.2. 1 陶瓷纤维模块运输中应塑封包装 ,避免施工过程中对纤维模块表面破坏。
4.2.2 炉内水平运输采用自制小推车 ,上下垂直运输采用吊篮。
4.3 施工平面管理
4.3. 1 施工现场和施工部位均应设置防雨防潮措施。
4.3.2 施工过程中 ,炉内应有良好的照明和通风。
4.3.3 应规范搭设脚手架 ,保持作业人员及材料运输通道通畅。
4.3.4 及时清理边角余料 ,保持作业面干净整洁。
4.4 质量管理
4.4. 1 施工材料应提供产品质量证明文件。
4.4.2 严格执行工序交接制度 ,做好自检、专检、互检。
4.4.3 计量器具应在检验有效期内。
4.4.4 及时做好施工记录。
5 筑炉材料
5. 1 陶瓷纤维模块技术要求
5. 1. 1 应按设计文件要求采用符合条件的筑炉材料。
5. 1.2 根据筑炉方案进行建模设计 ,对陶瓷纤维模块进行定型设计。
5. 1.3 建模设计应细化到每一块陶瓷纤维模块 ,进行编号。
5. 1.4 陶瓷纤维模块的生产工艺应采用机械折叠、液压机挤压、机械切割、尺寸规整。
5. 1.5 所用材料应提供产品质量证明文件。
5.2 陶瓷纤维毯技术要求
陶瓷纤维毯材料应符合设计要求 ,并高于同炉体内采用的陶瓷纤维模块材料要求 ,按照表 1~表 3。
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表 1 耐火纤维毯及模块的分类、抗拉强度、体积密度
表 2 陶瓷纤维毯的其他理化指标
表 3 陶瓷纤维毯的类型、等级温度、性能和试验方法
5.3 锚固件技术要求
锚固件材料应根据其顶部最高温度按表 4选用。折叠式陶瓷纤维模块和整体成型陶瓷纤维预制块内的金属附件材质应不低于奥氏体不锈钢。
表 4 锚固件顶部的最高温度
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表 4 锚固件顶部的最高温度 (续)
5.4 耐火纤维异形硬制品技术要求
耐火纤维异形硬制品应符合设计要求和表 5 的要求。
表 5 耐火纤维异形硬制品的类型、等级温度、性能和试验方法
5.5 材料的验收和保管
5.5. 1 施工前应按相应的标准要求对筑炉材料进行外观检查 ,对于需抽样检验的材料应由采购单位负责送检并经施工单位、监理单位等各方在现场见证下取样 ,送有资质的检测机构进行复检 ,验证性能指标符合相应标准要求后方可使用。
5.5.2 筑炉材料的品种、牌号和规格型号应符合设计文件或合同文件的规定 ,并应按 SH/T 3534采用的产品标准和规定的检验批和检验数量分别进行下列项目的检测 :
a) 合金钢锚固件的化学成分 ;
b) 耐火陶瓷纤维制品、黏结剂、结合剂的理化性能 ;
c) 耐火陶瓷纤维浇注料的体积密度和加热永久线变化率 ;
5.5.3 当筑炉材料有下列情况时应进行复检 :
a) 质量证明文件、检测报告性能数据不全或对性能数据有异议 ;
b) 设计文件或合同文件有要求 ;
c) 有时效要求的材料。
5.5.4 当筑炉材料有下列情况时不应使用 :
a) 质量证明文件、检测报告的性能数据不符合产品标准及订货技术条件 ;
b) 实物标识与质量证明文件标识不符 ;
c) 要求复验的材料未经检验或复检不合格 ;
d) 有时效性材料超过规定存储期限。
5.5.5 筑炉材料的现场保管应满足下列要求 :
a) 易受潮变质的材料 ,如陶瓷纤维模块、浇注料等 ,需库内贮存 ,且不应直接放于地面 ;
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b) 仓库内的材料 ,应按牌号、等级和规格型号放置 ,并做出标识 ;
c) 有防冻要求的材料 ,应采取防冻措施 ;
d) 有保持水分要求的材料应密封贮存。
5.5.6 存放陶瓷纤维模块的库房应干净、整洁 ,库房内湿度不大于 85%。库房内应设置货架 ,禁止陶瓷纤维材料直接与地面接触。
6 施工
6. 1 陶瓷纤维模块施工
6. 1. 1 施工工序
炉内壁除锈 → 划线 → 锚固件焊接 → 防露点涂料涂刷 → 耐火纤维异型硬制品安装 → 层铺陶瓷纤维毯 → 层铺铝箔纸 → 陶瓷纤维模块安装 → 表面修整
6. 1.2 炉内壁除锈
炉内壁除锈应清除炉壁板上的铁锈、油污及其他附着物。 除锈的质量等级应不低于GB/T 8923. 1—2011、GB/T 8923. 2—2008中规定的 St2级。 当炉壁需要做特殊防腐处理时 , 除锈质量等级应符合设计文件的规定 ,达到焊接要求。
6. 1.3 划线
依照设计图纸所示陶瓷纤维模块排布地点 , 在炉壁板上放线 , 标出焊接点处锚固件螺栓的排布地点。
6. 1.4 锚固件焊接
6. 1.4. 1 锚固件、焊条的检验。焊接材料应符合设计要求和相关国家标准的规定 ,受潮变质、破损、焊芯生锈的焊条严禁使用。焊材的型号应与锚固钉材质相匹配。
6. 1.4.2 锚固钉的焊接应符合下列规定 :
a) 取准锚固钉(螺柱)焊点 ,依据设计规定 ,在标记位置上将相应长度的锚固螺柱垂直焊接于炉壁钢板上 ,焊接时应对螺纹采取保护措施(如缠布、缠胶纸等) ,不应损坏螺纹 ;
b) 焊接完成后 ,相邻两螺柱中心线之间(包括任意两螺柱间)的偏差不应大于 ±5 mm ,锚固件要满焊 ,不应有松动、脱落现象 ,焊完后逐个用 0. 5 kg的手锤进行敲击检查 ,并清除焊渣 ;
c) 若炉管已就位 ,未有保护 ,应对炉管采取相应的保护措施 , 防止焊接时碰触或溅上油漆。
6. 1.5 防露点涂料涂刷
依照设计图纸的规定 ,在炉壁板及螺栓根部焊缝处平均涂刷高温防腐层 ,涂层厚度按 3 kg/m2。涂刷时应对螺栓螺纹部分采取保护举措 ,不应将涂料溅落到螺栓螺纹的部位。
6. 1.6 耐火纤维异型硬制品安装
耐火纤维异型硬制品安装应符合下列规定 :
a) 耐火纤维异型件应尺寸准确 ,按制造编号对应位置进行安装 ;
b) 锚固钉与模块外形和尺寸应逐块检查和验收 ,锚固件应焊接牢固 ,无错位、弯曲、变形 ;
c) 模块之间缝隙设置一条补偿毯 ,采用锆型陶瓷纤维毯对折 ,保持 40%左右的压缩比。
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6. 1.7 层铺陶瓷纤维毯
铺第一层纤维毯 ,而后铺设第二层纤维毯 ,一二层毯的接缝互相错开量应不小于 100 mm。 为方便施工 ,炉页平铺需要用迅速卡片做暂时固定。
6. 1. 8 层铺铝箔纸
锚固件焊接检查完成后铺设一层 0. 1 mm 隔热铝箔 ,两块铝箔之间搭接宽度不应小于 100 mm。
6. 1.9 陶瓷纤维模块安装
6. 1.9. 1 衬里结构采用层铺式陶瓷纤维毯与陶瓷纤维模块复合结构 ,衬里总厚度应符合设计要求。
6. 1.9.2 陶瓷纤维模块预埋锚固件的结构形式和材质执行设计文件要求 ,排布方式采用同向顺次排列。每排模块间的补偿毯 ,使用耐热钢“U”形钉对其进行固定。“U”形钉的位置在模块冷面 1/3厚度处 , 间距不大于 600 mm 进行固定 , 以补偿陶瓷纤维模块非膨胀面可能产生的收缩。背衬层安装时采用快速卡片进行间隔固定 ,见图 1 和图 2。
图 1 炉顶衬里结构
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图 2 炉顶衬里结构
6. 1.9.3 辐射段四面炉墙采用层铺叠砌复合结构 ,背衬层宜为陶瓷纤维毯、陶瓷纤维板、纳米微孔绝热板及铝箔等。炉底耐火砖为附墙燃烧工艺的 ,下部炉墙衬里宜采用耐火砖结构。
6. 1.9.4 陶瓷纤维模块预埋锚固件的结构形式和材质执行设计要求。模块排布方式采用同向顺次排列(兵列式)。每排模块间压缩铺衬与模块同材质的补偿毯 , 以补偿陶瓷纤维模块非膨胀面可能产生的收缩。炉墙部位补偿毯无需锚固件固定。炉墙背衬层若采用纳米板需采用快速卡片配套模块用螺柱进行临时固定。
6. 1.9.5 炉墙看火门处衬里宜采用陶瓷纤维真空成型块看火门或全纤维结构看火门 ,材质应根据工艺温度进行选择。
6. 1.9.6 若采用真空成型看火门 ,成型块四周的陶瓷纤维模块应适当膨胀 ,处理方式为成型块四周模块尽可能让膨胀方向朝向成型块 ,在不便于实现膨胀方向朝向成型块的部位应设置一层或多层陶瓷纤维补偿毯 ,保持 40%以上的压缩比铺设 , 以避免模块与成型块间的出现直通缝。
6. 1.9.7 炉顶施工顺序为 :层铺陶瓷纤维毯、陶瓷纤维模块安装、表面修整 ,具体要求如下。
a) 层铺陶瓷纤维毯
1) 炉顶平铺施工时 ,将陶瓷纤维毯自一侧向另一侧拉紧 ,垂直铺设。穿过固定螺柱 , 同时用快速卡片间隔固定 ,对接必须严密 ;
2) 层铺时应接缝严密 ,紧贴炉壳 ,无松散、拉裂现象 ,表面平顺一致 ;
3) 若陶瓷纤维毯需切割 ,应用美术刀或钢锯条进行 ,切口应整齐 ;
4) 多层铺设时必须错缝铺设 ,层间错缝距离应大于 100 mm ,搭接方向应顺气流方向。
b) 陶瓷纤维模块安装
1) 采用同向顺次排列的结构形式安装 , 明确不同型号、不同规格模块的安装位置。模块从一侧开始施工 ,将模块对准锚固螺柱垂直靠紧后 ,用专用工具将螺母从模块热面沿模块导管送入旋紧(严禁出现丝扣未下底而产生虚挂现象)。 每块模块采用此方法进行安装 , 以此类推。
2) 安装完成一排模块后 ,剪开打包带 ,缓慢抽出保护片 ,用拍板将对模块进行拍平 ,加入补偿毯。补偿毯对折后压缩到图纸设计尺寸 ,并用 U 型钉将其固定在模块上 ,见图 3;每排模块采用此方法进行安装 , 以此类推。
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单位为毫米
图 3 陶瓷纤维模块安装
3) 拐角模块安装前需调整好拐角安装方向 ,先安装放置预埋锚固件的部位。未放置锚固件的部位放置在两锚固件(角铁)中间 ,采用穿筋对其进行固定。
6. 1.9. 8 表面修整应符合以下规定。
a) 完成整个面的安装后 ,检验陶瓷纤维模块布置是否符合设计要求。
b) 模块全部安装完成后 ,检查螺母安装是否到位。
c) 螺母安装检查合格后 ,用与模块同等级的毯条对导向管留下的孔洞进行填塞。 陶瓷纤维模块安装牢固后 ,抽掉导向管、保护片及捆扎带。 导向管边填塞边抽出 , 导管抽出后用拍板进行拍平。
d) 施工完成后 ,用拍板拍平衬里表面 , 以让其表面平整 ;并对安装模块缝隙进行检查巡视 ,对有缝隙的地方 ,用与模块同等级的纤维毯进行填塞 ,最后用扫帚清扫模块表面。
e) 表面处理完毕后 ,检查模块间是否存在缝隙 ,发现缝隙后应进行修补。
6. 1.9.9 侧墙、端墙施工的施工顺序为 : 陶瓷纤维背衬层平铺、看火门安装、模块(折叠块)安装、表面修整。具体要求如下。
a) 陶瓷纤维毯层铺
与 6. 1. 9. 7a)规定相同。墙部层铺时不使用快速卡片固定 ,且与顶部节点部位应在顶部模块安装前将层铺完成。
b) 看火门安装
看火门安装时应紧贴背衬层 ,严格按照图纸及设计要求的锚固方式进行固定。
c) 模块施工
按 6. 1. 9. 7b)。
d) 表面修整 :
同炉顶施工表面修整按 6. 1. 9. 8。
6.2 特殊部位处理
6.2. 1 炉顶与炉墙连接部位
6.2. 1. 1 为防止炉顶与炉墙的连接部位出现贯通缝隙而漏热 ,墙与墙、墙与顶的连结处的背衬层采用错缝连结方式。
6.2. 1.2 为防止热面层陶瓷纤维模块连结处的高温收缩 ,在墙顶结合处设置一条补偿毯 ,采用锆型陶瓷纤维毯对折 ,保持 40%左右的压缩比 ,采用专用工具压缩后塞入 ,确保该部位的高温密封效果。
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图 4 陶瓷纤维炉衬结合部位处理
6.2.2 炉顶转角部位
宜采用拐角模块结构 ,见图 5。
图 5 陶纤模块结构
6.2.3 炉底耐火砖与陶瓷纤维模块连接部位
6.2.3. 1 该部位背衬层采用错缝连结方式 , 即将耐火背衬层中冷面的一层或几层伸到陶瓷纤维模块背衬层中 50 mm~ 100 mm。热面层陶瓷纤维模块与耐火砖连结处 ,设置一条补偿毯。结构见图 6。
单位为毫米
图 6 砖衬里与陶瓷纤维模块衬里的结合
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6.2.3.2 炉底耐火砖采用干砌法进行砌筑 ,每层砖干砌完成后 ,需在砖的表面均匀撒一层干态胶泥来填充砖缝。膨胀缝应根据设计文件进行设置。
6.3 质量检验
筑炉过程中 ,应对筑炉质量进行全面检查 ,具体包括以下内容 :
a) 材料质量的证明资料 ,包括材料质量证明书、检验复验报告 ;
b) 筑炉工程施工记录 ;
c) 隐蔽工程记录 ;
d) 锚固螺栓的焊接质量检查 ,抽检 10%的锚固螺栓焊接质量进行检查 ;
e) 耐火陶瓷纤维毯衬里层铺施工质量检验记录 ;
f) 耐火陶瓷纤维模块衬里施工质量检验记录 ;
g) 耐火陶瓷纤维浇注料衬里施工质量检验记录 ;
h) 锚固螺栓上螺帽紧固质量检查 ,炉顶抽检 20% ,炉壁抽检 10% ;
i) 陶瓷纤维模块表面平整度(见表 6) ;
j) 陶瓷纤维模块表面垂直度(见表 6) ;
k) 烘炉结束后检查炉内模块接缝质量(松动、缝隙、平整度 , 陶瓷纤维模块与浇注料、异型件接触部位的质量)。
表 6 陶瓷纤维模块衬里允许偏差
7 施工安全、职业健康和环境保护
7. 1 施工安全
7. 1. 1 筑炉施工作业应设置安全监护人。
7. 1.2 筑炉施工按照受限空间管理规定执行。
7. 1.3 筑炉施工用电应做到安全可靠 ,炉内固定灯应使用木架隔离 ,炉内照明应使用安全电压。
7. 1.4 筑炉施工前 ,应确保炉底座接地可靠。
7. 1.5 禁止由高处向低处抛扔物品。 高空作业系好安全带 ,合理安排各道工序尽量避免或减少上、下交叉作业、作业人员的工具须装在工具袋或其他容器内 ,上下传递工具、物品应用溜绳 ,严禁随意抛掷。
7. 1.6 筑炉焊接作业时 ,配置接火盆 ,并配备相应的消防设施。
7.2 职业健康
7.2. 1 进炉人员应穿绝缘鞋 ,戴防尘口罩 ,不得携带火种 ,现场注意防火。并配备相应的消防设施。
7.2.2 在进行陶瓷纤维毯和陶瓷纤维模块施工时 ,应采取防尘措施 ,进入内部施工人员应佩戴防尘面具和口罩。
7.2.3 筑炉施工时 ,所有通风孔全部打开。人孔处设置鼓风机 ,对炉内进行强制通风。
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7.3 环境保护
7.3. 1 在施工过程中 ,加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理 , 随时接受相关单位的监督检查。
7.3.2 对筑炉所使用的剩余包装材料、陶瓷纤维毯和陶瓷纤维模块 ,应集中收集 ,集中处理。
7.3.3 对施工中使用的各种主材和附属材料等做到 “工完、料尽、场地清 ”。
7.3.4 对施工场地道路经常洒水。
8 成品保护
8. 1 筑炉工程施工过程中 ,炉顶应设置防雨措施。
8.2 筑炉工程施工全过程中 ,包括脚手架搭拆 ,应避免碰撞砌体和衬里。
8.3 后续作业单位在炉内进行下道工序施工时 ,应与筑炉施工单位办理成品保护交接手续 ,并进行施工过程的成品保护 ,不应碰撞砌体和衬里。
8.4 筑炉工程完成 ,烘炉前应采取相应保护措施进行成品保护。
9 施工记录文件
按要求提供下列施工记录 ,并进行验收 :
a) 交工技术文件目录 ,交工技术文件说明 ;
b) 隐蔽工程验收记录 ;
c) 工程中间交接记录 ;
d) 设计变更一览表 ;
e) 工程联络单 ;
f) 材料质量的证明资料 ,包括材料质量证明书、检验复验报告 ;
g) 筑炉工程施工记录 ;
h) 耐火陶瓷纤维毯衬里层铺施工质量检验记录 ;
i) 耐火陶瓷纤维模块衬里施工质量检验记录 ;
j) 耐火陶瓷纤维浇注料衬里施工质量检验记录 ;
k) 竣工图。
