专利名称：模块式石油化工加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型是模块式石油化工加热炉，属于机械工程中的设计及建造领域。
2背景技术：
(1) 传统加热炉的结构设计及功能
加热炉是石油化工中的龙头，包括常压炉、减压炉、制氢炉、重整炉、焦化炉、转化炉 及裂解炉等。管式加热炉的作用于是将介质(油料或气体)加热至工艺所需的温度。
炉体的四面由高大的炉墙围成炉膛，炉墙由工字钢等型钢钢架上铺焊钢板，钢板上分布 焊接保温钉，在保温钉之间浇铸入隔热和耐磨材料。炉墙上安装的支架支持着管板，炉管穿 过带孔的管板由管板支持，炉管内流过的是需要加热的油料，炉管外面在炉膛内从下往上流 过的是高温烟气或热风，，热量通过管壁传给管内的油料。
例如，乙烯裂解炉由对流段和辐射段两大段上下组装而成， 一台15万吨/年乙烯裂解炉 对流段一般整体尺寸往往达长18mX高28mX宽3m，属于高食的钢结构建筑物。
(2) 传统加热炉的建造方法
由于历史原因，炉体建造中传统的习惯做法是机械制造厂生产管板、翅片管和弯头等配 件，然后由建设公司负责在工地现场将这些零件与钢结构炉墙一起组装成炉体整体。
在装置现场组焊裂解炉对流段，有两种施工技术主要体现在前期炉墙的浇铸方法上， 一是 卧式浇铸，二是立式浇铸。
卧式浇铸炉墙焊好保温钉的炉墙钢结构水平支承在平台上，倒进浇铸料，适当捣固结实， 上面铺上模板成形即可。卧式浇铸炉墙的好处是施工容易操作，检查方便，质量更易保证， 生产安全。缺点是浇铸后炉墙的养护时间较长，占用一定的工期，炉墙的移动及其立起来组 装的过程要采取足够的防变形措施，保护炉墙不受损坏。
立式浇铸炉墙是把焊好保温钉的两侧炉墙钢结构吊立起来面对面支承在装置工地现 场构架上，通过炉中的管板或其他辅助工具调整好两侧炉墙之间的间距，并在炉墙内侧面上 支撑牢固模板，在模板与炉墙钢结构之间倒进浇铸料，适当捣固结实即可。
立式浇铸炉墙的好处是不必再移动和吊立炉墙，在浇铸炉墙的养护后期内可同步进行其 他工序的施工，方便业主和工程管理方监控各工序质量。缺点是露天高空施工和检査不便，
工期会受恶劣天气影响，质量保证难度大，生产安全受威胁。
(3) 传统设计建造技术存在的问题在装置现场组焊，其炉管的穿进、与弯头的组焊及焊缝的射线检测、焊缝缺陷的反修、 炉墙表面严格的喷漆均因露天高空施工带来诸多不便，与现代工程管理的HSE方针有差距， 炉墙耐磨隔热衬里受天气影响会变形开裂、松脱或雨淋失效。
由此可见，对石油化工加热炉进行设计及建造技术方面的改进，可以提高经济效益，具 有很强的工程意义
发明内容
本发明需要解决的技术问题是(1)本来高大的整台加热炉以什么为依据、如何确定其 化为几个部件模块的尺寸大小；(2)每个单独的模块的结构形式及其如何保证多个模块之间 的组装连接；(3)每个单独的模块的结构建造技术，包括结构强度和刚度以及模块尺寸精确 度的保证；(4)每个单独的模块的吊装和运输装车技术，保证在这过程中模块不变形，使最 终在工地的安装顺利进行。
本发明是一种模块式石油化工加热炉，目的在于克服现有技术的缺点与不足。每一台加 热炉由若干件长方体形的模块组装而成，每一件模块包括两侧炉墙和两端的弯头箱、炉墙内 侧的支耳和管板、炉管和集箱，在每一模块靠近底部的两炉墙上设有两侧炉墙间距的调节及 固定机构，调节机构穿过炉墙的壁厚、在两侧炉墙之间是互相对称配搭成套的。模块顶部连 接有方便吊装用的衡架结构或吊耳。每一组模块的炉墙上下面均开由大量的圆形螺栓孔。改 变加热炉在装置工地现场进行零部件的组装焊接为现场的模块化"搭积木"式施工新方法。
实施本发明(1)根据加热炉的总体尺寸和交通运输路线，把加热炉整体分割设计为长、 宽、高及重量合适的若干件，由模块上下叠装而成，需要对此进行新的强度设计和结构设计， 一般地模块的高度、宽度和长度不应违反交通法规的规定，这样达到化整为零的目的；(2)车 间厂房内组焊炉体的特别技术要求是上下两个模块的侧墙之间其上百个连接螺栓孔的配合组 对精度很高，螺栓孔只能是圆孔而不能是长圆孔，这就要求进一步开发分别进行上下两组模 块的预组装和调整固定，上下两组模块的螺栓孔要贴在一配钻，这样达到多个模块之间准确 组装连接的目的；(3)模块的结构强度和刚度主要因素是其炉墙，根据新的强度设计和结构设 计，所以要加强立柱，縮小加强筋间距，这样达到保证结构强度和刚度的目的；(4)完全在 制造厂车间厂房制造模块，需要应用大形长方体非完全固定结构的高精度组对和吊装技术， 需要应用激光全站仪等测量技术；(5)在每一模块底部的两炉墙上设有两侧炉墙间距调节固 定机构，机构的数量视炉墙的长度及重量而定，调节机构穿过炉墙的壁厚、在两侧炉墙之间 是互相对称配搭成套的；在车间组装阶段，机构可通过螺母的旋转调节两侧炉墙间距，满足 设计的安装尺寸；在模块的运输和安装起吊阶段，机构可固定两侧炉墙间距，保持炉墙之间的尺寸不变；当模块在装置工地现场叠装完成后，机构可以从炉墙两侧拆下，这样达到保证 模块尺寸精确性的目的；(6)再运输到工地现场安装即可，需要应用大形长方体非完全固定 结构的装车和固定技术。在模块的安装起吊前，模块顶部连接有方便吊装用的衡架结构，衡 架是一件辅助性吊具，该衡架适用于同一台炉每一模块的吊装，使用该衡架吊装模块时，能 使模块各零配件之间连接可靠并均衡受力，保证其相对方位尺寸的稳定性，这样达到顺利安 装的目的。
这样的话，本发明取还得其他的有益效果是生产条件和产品质量状况得到改善，避免 工地现场露天施工受不良天气的影响，大大减少了工地现场高空作业和交叉作业，避免工地 现场焊接焊缝需进行射线探伤对环境的影响，符合国际上流行的HSE(健康、安全、环境)制 度。通过改变加热炉建造传统上在装置工地现场进行零部件的组装焊接，变为由制造厂车间 模块化制造、运输到装置工地现场的"搭积木"式高效安全施工新方法。
图1所示是对流段7组模块上下叠装示意图。
具体实施方式
首先，根据制造厂与装置工地之间的交通路径和运输方式，确定模块的长宽高极限尺寸， 考虑到车辆型号结构等因素，在此基础上进行模块的结构设计；
其次，由型钢和钢板焊好炉墙并在炉墙内侧焊好保温钉，通过螺栓组装上支架，在保温 钉之间浇铸炉墙内侧的耐磨隔热保温层，然后立起两侧炉墙。
在两侧炉墙之间装入端管板和中间管板，在管板上穿进炉管，在炉管两端组焊弯头和联 箱，使炉管联接在一起，并对焊缝进行射线探伤等质量检测。
经过对连在一起的蛇形盘管进行水压试验合格后，在两端组装弯头箱，并对外表进行油 漆包装的一组模块。逐步建造出一台管式加热炉的各个模块。
再次；利用衡架进行吊装将一组模块装在运输车上。将各模块运到装置工地，并按上述"4、 附图说明"上下顺序重叠安装到一起如图1所示。
近几年来，国家交通基础设施建设加强，高速公路网遍布全国地区，长途运输路程大大縮 短，路上的颠簸也大大减少，为裂解炉模块这种超长超重设备的运输提供了很好的条件。
权利要求1.一种模块式石油化工加热炉，其特征是每一台加热炉由若干件长方体形的模块组装而成，每一件模块包括两侧炉墙和两端的弯头箱、炉墙内侧的支耳和管板、炉管和集箱。
2. 根据权利要求l所述的一种模块式石油化工加热炉，其特征是把每一台加热炉整体 按需要从上下左右不同方位化解为多个模块。
3. 根据权利要求1所述的一种模块式石油化工加热炉，其特征是在每一模块底部的两 炉墙上设有两侧炉墙间距调节固定机构，调节机构穿过炉墙的壁厚、在两侧炉墙之间是互相 对称配搭成套的。
4. 根据权利要求1所述的一种模块式石油化工加热炉，其特征是在模块的安装起吊前， 模块顶部连接有方便吊装用的衡架结构。
5. 根据权利要求1所述的一种模块式石油化工加热炉，其特征是每一组模块的炉墙上下面均开由大量的圆形螺栓孔，螺栓孔间距约200mm，上下两组配对的模块其炉墙螺栓孔在 车间制造时经过预组装加工，上下两组模块在装置工地现场叠装后，其连接螺栓孔顺利地对 中并穿过螺栓。
专利摘要本实用新型是一种模块式石油化工加热炉，属于机械工程中的石油化工专用设备领域。每一台加热炉由若干件长方体形的模块组装而成，每一件模块包括两侧的炉墙和两端的弯头箱、炉墙内侧的支耳和管板、炉管和集箱。一般地模块的高度、宽度和长度不应违反交通法规的规定。在每一模块靠近底部的两炉墙上设有两侧炉墙间距的调节及固定机构，调节机构穿过炉墙的壁厚、在两侧炉墙之间是互相对称配搭成套的。模块顶部连接有方便吊装用的衡架结构或吊耳。每一组模块的炉墙上下面均开由大量的圆形螺栓孔，螺栓孔间距约200mm，上下两组配对的模块在叠装后，其连接螺栓孔能顺利地对中并穿过螺栓。
文档编号C10G9/20GK201400658SQ200820175338
公开日2010年2月10日 申请日期2008年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者林进华, 梁小龙, 陈孙艺, 陈宗强 申请人:茂名重力石化机械制造有限公司