中变炉上段二层耐火保温内衬修复方案

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1、中变炉上段二层耐火保温内衬修复方案一、设备状况：中变炉规格为Ф3400×36×18055，壳体材质为16MnR，设计压力2.3MPa，最高工作压力为2.16MPa，设计壁温300℃，于94年4月20日投运。投运以来分别于1995年、2007年、2009年由于外壁超温而对耐火保温内衬进行修复，修复方法基本上都是按照原设计，硅酸铝纤维砖两层（每层厚度为90mm）采用耐高温粘接剂进行砌筑。砌筑完毕后，其内侧表面涂抹耐高温粘结剂5—10mm厚。最后内侧加焊δ＝2mm不锈钢衬板加以防护。但是总体效果均不是太理想，不能满足生产的需要。二、原因初步分析

2、：1、主要原因应该是硅酸铝纤维砖尽管导热系数较小（导热系数参考公式大致为：0.042＋0.00022Tm），但是强度相对很低、不耐冲刷，尽管有不锈钢衬板保护层，但在中变炉的工作环境中，还是造成了硅酸铝纤维砖保温层冲刷后的变形、缺失、穿透以及碳化，以至于炉内窜气而超温。2、次要原因可能是硅酸铝纤维砖施工过程中，由于施工操作的问题造成硅酸铝纤维砖保温层密实度较差。特别是顶部由于阻气圈立板的原因，造成顶部无法填塞密实。3、再则炉体内部支撑结构件等的隔热措施考虑不足或处理不当也有可能形成支撑结构件导热造成炉体外壁超温。4、δ＝2mm不锈钢衬板保护

3、层焊缝是否满焊、焊缝是否因强度不足而被撕开以及整体不锈钢衬板保护层强度和刚度是否满足等也可能是原因之一。三、修复方案：根据生产的需要和公司的要求，制定方案制定时，要按照不再烘炉考虑。（一）、第一方案：仍然按照2007年和2009年的方案实施。（1）、在施工中，对于保温材料的质量和保温层施工质量要严格监督，确保保温层密实（必要时，可以把上部阻气圈下面立板先行拆除，待保温层施工完毕后，再行恢复。）。（2）、在不锈钢衬板保护层施工时，需要采取措施保证其强度和刚度，对于要求焊接的部位，必须进行满焊且保证焊缝质量。（3）、对于炉体内部支撑结构件，为

4、增加保温层的强度，可以考虑在其上加焊耐热钢筋抓钉，再采用硅酸铝纤维毡对其包裹，再在抓钉上绑扎耐热钢筋，最后施工耐火可塑料。对于人孔等部位在施工时，也应采取措施，减少其导热。（二）、第二方案：针对中变炉内部的工艺环境和上述存在的问题，可以考虑采用双层保温方案，迎火面既要有足够的强度，还要起到隔热的效果。（1）、在停车并清理完毕触媒及耐火球后，首先对不锈钢衬板保护层进行检查并留下照片等资料。（2）、在不锈钢衬板保护层拆除中或拆除后，对硅酸铝纤维砖保温层的情况进行检查并留下照片等资料。（3）、拆除上部阻气圈下面立板以方便下一步耐火保温层的施工。

5、（3）、对筒体内壁进行彻底的除锈，然后安排对其进行探伤等检测。（4）、在筒体内壁自下而上采用耐高温粘接剂粘贴65mm厚硅酸铝纤维毡约500mm高，然后采用耐高温粘接剂砌筑114mm厚高铝高强轻质楔形耐火砖也约500mm高，在砌筑耐火砖时，如果砖与硅酸铝纤维毡之间仍有缝隙，则还必须用硅酸铝纤维碎块填塞密实。按上述方法向上依次施工，直至顶部。但最顶部的耐火砖由于尺寸不一定合适，所以要按实际尺寸进行加工，砌筑时，采用木锤砸入，使其上下紧密不漏气。（4）、耐火砖表面仍然可以涂抹耐高温粘接剂，增加其强度。（5）、恢复上部阻气圈下面立板。（6）、恢复

6、内部不锈钢衬板（是否需要，可以讨论。）（7）、对于炉体内部支撑结构件，为增加保温层的强度，可以考虑在其上加焊耐热钢筋抓钉，再采用硅酸铝纤维毡对其包裹，再在抓钉上绑扎耐热钢筋，最后施工耐火可塑料。对于人孔等部位在施工时，也应采取必要的措施，减少其导热。（8）、施工注意事项。①、由于使用了高铝高强轻质楔形耐火砖（容重约为1.2T/m3），相应增加了重量，下部阻气圈平板是否可以承受此荷载，需要验算或补强。②、此方案仍需进行强度验算及热工计算。③、由于考虑到原来保温层厚度为180mm，因此高铝高强轻质楔形耐火砖如果采用常用规格，则只可以采用侧楔形

7、砖Tc-21、Tc-22、Tc-23型号，是否可行，也需讨论。④、耐火砖砌筑施工时，必须严格按规范要求施工，灰缝厚度、灰浆饱满度等必须符合要求，砌筑时砖侧面必须打碰头灰浆。砌筑之前必须进行试摆和预砌筑。（三）、第三方案：（1）、本方案与第二方案思路基本一致，只是采用轻质高强耐火可塑料代替高铝高强轻质楔形耐火砖。采用本方案时，需要在筒体上加焊耐热钢抓钉，在硅酸铝纤维毡粘贴完毕后，在抓钉上焊接耐热钢筋网，最后施工轻质高强耐火可塑料，其它与第二方案基本相同。（2）、主要问题是。①、轻质高强耐火可塑料这种产品是否可以找到？（2）、为保证轻质高强耐

8、火可塑料层的强度，耐热钢筋网的间距不宜大于150mm×150mm。为了减少热传导作用，耐热钢筋网与迎火面距离不宜小于50-60mm，耐热抓钉的数量也不宜过多（至少与耐热钢筋网相焊接的抓钉数量应