Ремонт трубчатых печей
Введение.
Трубчатая печь является аппаратом, предназначенным для передачи нагреваемому продукту тепла, выделяющегося при сжигании топлива в топочной камере [1].
Впервые они предложены русскими инженерами В. Г. Шуховым и С. П. Гавриловым и прежде нашли применение на промыслах для деэмульгирования нефтей. В годы первой мировой войны трубчатые печи стали применять на нефтеперегонных заводах, заменяя ими малопроизводительные цилиндрические кубы с низким КПД. Первые трубчатые печи были кострового типа с восходящим потоком дымовых газов [2]. Сейчас они широко распространены нефтегазоперерабатывающей , нефтехимической, коксохимической и других отраслях промышленности , являются основной частью многих установок и применяются в различных технологических процессах (перегонка, пиролиз, каталитический крекинг и др.)[1].
Для достижения высоких технико – экономических показателей работы трубчатых печей первостепенное значение имеет решение проблем оптимизации режима их работы, обеспечения эксплуатационной надежности и долговечности, организации качественного выполнения ремонта [3].
3
1. Ремонт печей.
Нормальная эксплуатация трубчатых печей обеспечивается системой планово – предупредительного ремонта, которая дает возможность:
- организовать ритмичную работу печного комплекса;
- гарантировать возможность своевременного выполнения всех ремонтных работ по плану, согласованному с планом производства;
- создавать условия для систематической и достаточной подготовки к проведению ремонтных работ, выполнять их с высоким качеством в сроки, предусмотренные графиком работы предприятия;
- снизить общие
- предупреждать преждевременный
выход из строя элементов
Ремонт основных фондов предприятия подразделяется на текущий и капитальный, которые выполняются по графикам, разрабатываемые в соответствии с действующим положением о планово – предупредительном ремонте.
В объем капитального ремонта входят работы текущего ремонта и работы по ликвидации неполадок, выявленных при эксплуатации печей. Капитальный ремонт – наиболее сложный и полный объему. Он устанавливается для полного восстановления работоспособности печного комплекса.
Графики ремонта утверждаются руководителями предприятия. Сроки проведения ремонта крупнотоннажных производств согласовываются со
всесоюзными промышленными объединениями. Работы выполняют хозяйственными (силами предприятия) и подрядными способами с использованием ремонтно – строительных подрядных организаций.
4
Подрядные организации выполняют капитальный ремонт, а ремонтные подразделения предприятия – текущий ремонт и межремонтное обслуживание.
1.1. Подготовка печей к ремонту.
Успешный ремонт печей во многом зависит от эффективного использования подготовительного периода и своевременной доставки к месту работ материалов, запасных узлов, инструментов и различных механизмов [3].
После остановки трубчатую печь отключают от коммуникаций закрытием запорной арматуры и установкой заглушек. Для ускоренного охлаждения печи открывают взрывные окна, люки, а иногда приводят и приводят и принудительную подачу воздуха в печь [4].
Особое внимание следует обращать на охлаждение печей в летнее время , по сколько в данном случае они могут охлаждаться естественным путем не менее двух – трех суток.
Во время охлаждения печей рабочие освобождают трубопроводы от нефтепродуктов, устанавливают заглушки, разбирают и очищают от отложений горелки печей, подготавливают площадки для производства огневых работ [3].
Печные двойники легче вскрываются в горячем состоянии, поэтому эту операцию выполняют еще до полного остывания змеевиков после пропарки ( при механической чистке) или сразу же по окончанию выжига кокса. Пробки двойников входят плотно в гнезда только при установке их на свои прежние
места. Поэтому при проведении
ремонтных работ желательно пробки
К работам внутри печи приступают после снижения температуры в топке до 500С. Для проведения ревизии и ремонта змеевиковых труб, опор и
5
обмуровки внутри печи сооружают леса и подводят переносное электроосвещение. По результатам ревизии состояния трубного змеевика, кронштейнов и подвесок, обмуровки печи составляют акт и принимают решение об объеме предстоящих ремонтных работ [4].
1.2. Очистка трубчатых змеевиков.
Внутреннюю поверхность печных труб очищают от отложений солей и кокса в основном тремя способами: механическим, паровоздушным и промывкой водой. Когда на установках прямой перегонки нефти отложения в печных трубах содержат большое количество солей и смолистых веществ, их удаляют промывкой горячей водой и продувкой водяным паром. Кокс из змеевиков печей на установках термического крекинга, пиролиза и других процессов удаляют механическим способом и паровоздушным выжигом.
Механический способ очистки печных труб. Этот способ применяют в тех случаях, когда другими способами удалить отложения не удается. До начала очистки труб печь пропаривают водяным паром для подсушки отложений, что облегчает их скалывание.
Печные трубы очищают при помощи специального устройства – бойка, который шарниром связан с пневматической турбинкой. Шарнирное соединения позволяет бойку при быстром вращении производить удары гранями по отложившемуся коксу и разрушать его. Сжатый воздух
используется для удаления из печных труб раздробленного бойком кокса. Печные трубы считаются очищенными от кокса, если в них отсутствуют коксовые кольца и на внутренней поверхности появляется металлический блеск.
Механический способ удаление кокса имеет следующие достоинства: печные трубы можно очищать от любых отложений; не изменяется механическая прочность металла труб; не нарушается герметичность вальцовочного соединения труб с двойниками; открытый змеевик доступен
для ревизии внутренней поверхности.
6
Недостатки механического способа: большая трудоемкость и продолжительность очистки; значительный расход воздуха; быстрый выход из строя турбинок и бойков.
Паровоздушный способ очистки труб. Удаление кокса из труб этим способом является очень ответственной операцией. Для её проведения должны привлекаться квалифицированные, опытные работники. Операцию по выжигу проводят в следующей последовательности: после остановки печь освобождают от нефтепродукта и пропаривают перегретым паром давлением 0,2 – 0,3 мПа в течении 2 – 3 ч. Пропарку ведут при горящих коротким факелом горелках; длительность зависит от результатов анализа кокса. По окончанию её горелки гасят , перекрывают подачу пара, устанавливают заглушки, отсекающие трансферные трубопроводы, и монтируют трубопроводы для отвода газов в боров дымовой трубы. Затем, подают пар давлением 0,2 мПа в змеевики печи «против хода» потоков и зажигают горелки. При достижении газами указанной температуры начинают подавать воздух, снижая давление пара так, чтобы общее давление смеси было в пределах 0,25 – 0,30 мПа. Такой режим поддерживается в течении 4 ч; за это время кокс успевает нагреться до температуры самовоспламенения. Момент
загорания его определяют по появлению продуктов сгорания в дымоходах печей и цвету печных труб. Первые 8 ч. выжиг ведут при давлении паровоздушной смеси 0,3 мПа, а затем поднимают до 0,35 мПа, и тщательно следят за цветом труб в последние часы выжига. На весь процесс затрачивается 16 – 24 ч.
Достоинства способа: высокое качество очистки печных труб, сокращается время простоя печей в ремонте, снижается расход средств на ремонтные работы, улучшается условие труда. Недостатки способа: прогорание труб; снижение прочности металла труб; остаточная деформация труб; нарушение герметичности и прочности вальцовочных соединений труб в двойниках; усиленный износ перетоков змеевика и их закалка; образование
7
окалины на наружной и внутренней поверхности труб .
1.3. Ремонт элементов конструкции.
Печные трубы. В отдельных случаях, когда печные трубы не деформируются, представляется возможность при вырезке трубы с дефектом сохранить парную ей хорошую трубу. Для этого трубу с дефектом вырезают по частям, не демонтируя двойник с парной трубой. Взамен дефектной трубы через очко двойника вставляют новую трубу и производят ее развальцовку. Работы по установке новой трубы трудоемки, однако для сохранения ценных их следует выполнять. Менее трудоемок такой способ сохранения парных труб: демонтируют две трубы с дефектами; после обрезки двойника электросваркой наращивают патрубок на хорошую трубу и устанавливают ее на место [3].
Трубные опоры (кронштейны, подвески, решетки). Разрушение трубных опор приводит к увеличению пластической деформации труб, возрастанию нагрузок на соседние опоры, т.е при не своевременном ремонте опор может потребоваться замена деформированных труб, а восстановление
опор станет невозможным. Изношенные стальные кронштейны и подвески камеры радиации заменяют новыми или восстанавливают путем приварки накладных полос. Замена опор открытого типа не требует вырезки змеевиковых труб. Чугунные трубные решетки камеры конвекции могут быть заменены только после извлечения из печи все конвекционных труб, что обычно и делают из – за большой трудоемкости работ, а ограничиваются укреплением треснувших решеток стальными накладками на болтах.
Ремонт огнеупорной обмуровки. От состояния огнеупорной обмуровки и тепловой изоляции трубчатых печей зависят тепловые потери в окружающую среду, эффективность сжигания топлива и в конечном счете коэффициент полезного действия печного агрегата, а также санитарно – гигиенические условия местности. Поэтому качеству ремонта обмуровки и теплоизоляции уделяют особое внимание. Объем и характер капитального
8
ремонта огнеупорной обмуровки для каждой печи устанавливают внешним осмотром, для чего производят вскрытие и обследования участков кладки наиболее теплонапряженных зон. Обычно быстрому износу подвержена обмуровка потолка, амбразур горелок, гляделок, суживающихся частей топочной камеры. Возможны случаи полного оплавления амбразур, обрыв свободных кирпичных подвесок с разрушением отдельных фасонных шамотных кирпичей, выпучивания и частичное разрушение перевальных стен, разрушение кирпичей торцовых стен в отдельных местах, разрушение кладки боров.
В случае обрыва кирпичных подвесок свода и разрушения отдельных кирпичей производят частичную либо полную разборку свода, для этого удаляют верхнюю тепловую изоляцию, отрезают газорезкой болты кирпичных подвесок и постепенно, начиная сверху, снимают огнеупорные кирпичи. После частичной или полной разборки свода приступают к
разборке поврежденных стен топки, перевальных стен амбразур. Обломки кирпича и мусора не следует накапливать в топке, а нужно по возможности удалять [4].
Ремонт фронтальных стен и выстилка пода. Огнеупорную кладку фронтальных стен и пода выполняют перевязкой швов каждого ряда и заполнением их раствором, состоящим из 30% огнеупорной глины и 70% шамотного порошка по объему. В зависимости от крупности зерен шамотного порошка приготавливают растворы: густые – для огнеупорной разбортовки, полугустые – для обыкновенной кладки и жидкие – для тщательных кладок. Чем тоньше швы между смежными кирпичами, тем прочнее и долговечнее кладка. Чтобы швы не образовывали больших щелей, кладку ведут с перевязкой швов, т. е. со смещением кирпичей четного ряда относительно нечетного ряда на половину или четверть кирпича. Для устройства пода печи непосредственно на бетонный фундамент укладывают
9
нормальный строительный кирпич, который сверху выстилают огнеупорным кирпичем. Горизонтальность кладки рядов фронтальных стен соблюдают, используя натянутый шнур.
Ремонт боровов. В боровах печи накапливается различные отложения, что может привести к их частичному разрушению. Ремонт боровов заключается в очистке их от мусора и восстановлении кладки. Кладка борова двухслойная; наружный слой выкладывают из обычного строительного кирпича, а внутренний из огнеупорного кирпича. При восстановлении стен борова в первую очередь производят кладку из обычного строительного кирпича, промазывая наружные поверхности горячим битумом, а затем – кладку из огнеупорного кирпича.
Ремонт подвесных стен и свода. Подвергаемые ремонту подвесные стены и своды собирают без раствора из фасонных огнеупорных кирпичей и
насадкой на чугунные кронштейны и подвески. Подвесные фасонные кирпичи подбирают в блоки так, чтобы зуб каждого из них входил во впадину смежного кирпича не менее чем на 3 мм. Кирпичи укладывают насухо, плотно один к другому, при этом минимальная толщина шва равна 2 – 3 мм. Для повышения герметичности наружную поверхность потолочного свода заливают раствором огнеупорной глины, шамотного порошка и асбеста. В процессе сушки печи в первом слое могут появиться трещины, поэтому наносят еще один – два слоя. В качестве изоляции свода может быть использован асбозурит. При надежной тепловой изоляции печей исключается подсосы воздуха через не плотности и обеспечивается правильный подвод его к горелкам, что способствует нормальному процессу горения топлива.
Ремонт тепловой изоляции. Изоляцию стен печи выполняют либо по холодной стене на горячем растворе, либо для быстрого его застывания во время сушки. Диатомные кирпичи закрепляют на стене натянутой металлической сеткой и штукатурят асбоцементом. По окончании
10
восстановления тепловой изоляции наружные стены обшивают листовым железом толщиной 3 – 4 мм. При ремонте восстанавливают дверцы двойниковых коробок, которые изготовлены из листового железа.
1.4. Ремонт дымовых труб.
Ремонт нижних поясов и верхних обечаек. Нижние пояса дымовых туб ремонтируют приваркой обечаек толщиной 8 – 10 мм. Обечайки сваривают из отдельных полос шириной 400 – 600 мм, которые предварительно вальцуют по диаметру нижнего пояса. Сначала для усиления нижних поясов к корпусу приваривают 6 – 8 стоек равномерно распределяя их по окружности. Далее к стойкам приваривают свальцованные полосы. Листы располагают в шахматном порядке.
Ремонтные работы по замене верхних цилиндрических обечаек
выполняют после демонтажа дымовых труб и фундамента. Верхнюю обечайку отрезают при помощи газокислородной резки, потом подгоняют и приваривают новую обечайку. По окончании сварочных работ дымовую трубу окрашивают и монтируют фундамент.
1.5. Ремонт горелок.
Ремонт газомазутных горелок. При капитальном ремонте газовую часть горелки разбирают, очищают от отложений, внимательно осматривают и устраняют выявленные дефекты. Жидкостную часть горелки промывают соляром или керосином и продувают паром. После разборки особенно тщательно нужно очистить спиральные каналы, отверстия в них и распылитель.
После очистки горелку собирают. При сборке следует обратить внимание на концентричность расположения топливной трубки в паровой трубе, в противном случае возможны неравномерное распыливание топлива и перекос факела. Игла клапана должна свободно перемещаться в осевом направлении, быть соосной с отверстием входа жидкого топлива в трубку и плотно его перекрывать. Сальниковое уплотнение клапана следует очистить
11
от старой набивки и взамен установить новую, прографиченную набивку.
Газовые горелки очищают от отложений механическим способом. Газовыеколлекторы с большими отложениями, а также вышедшие из строя сопла и наконечники не ремонтируют, а заменяют новыми.
Регистры, изменяющие поступления воздуха, должны быть отрегулированы настолько, чтобы их можно было свободно от руки перемещать, изменяя степень перекрытия щелевых окон. При монтаже горелок нужно обеспечит совпадения их центральной осью амбразур.
Одновременно с ремонтом горелок необходимо ремонтировать всю
мелкую запорную арматуру топливной и паровой систем , а также устранять утечки топлива во всех соединениях трубопровода.
Ремонт панельных и чашеобразных горелок. После окончания монтажа, до сдачи печи в эксплуатацию, должна быть произведена разовая наладка работы горелок излучающих стен. Наладка заключается в регулировке поступления воздуха изменением положения шайбы, перекрывающей входное отверстие для поступления воздуха, или же в корректировке диаметров газовых сопел. Положение шайбы, регулирующей подачу воздуха, устанавливают только один раз и оставляют неизменным в течении всего периода эксплуатации печи, так как горелка в широких пределах сохраняет пропорцию смешения газа с воздухом автоматически.
Диаметр сопел корректируют следующим образом: рассчитывают отверстие нескольких сопел до размеров отверстий. После включения в работу наблюдают за процессом горения.
1.6. Ремонт воздухоподогревателей.
Трубчатые
поддон. Расход воды для промывки составляет примерно 30 м3/ч.
12
В период капитальных ремонтов
производят ревизию трубчатой поверхности
воздухоподогревателя. Дефектные трубки
вырезают автогеном и вместо них
монтируют новые, концы которых
обваривают в трубной доске. В
случае значительного износа воздухоподогреватель
заменяют новым. Одновременно с ремонтом
воздухоподогревателей
Ремонт шиберов и газовоздушных коробов. Деформированные и
изношенные шиберы заменяют новыми. Поврежденные участки коробов вырезают, и на их места вваривают заплаты или накладки. Все сварные и фланцевые соединения после сборки заваривают сплошным швом. По окончанию ремонта коробов восстанавливают их тепловую изоляцию.
13
Содержание:
Введение…………………………………………………………
- Ремонт печей…………………………………………………………….4
- Подготовка печей к ремонту……………………………………5
- Очистка трубных змеевиков…………………………………….6
- Ремонт элементов конструкции…………………………………8
- Ремонт дымовых труб…………………………………….........11
- Ремонт горелок……………………………………………......
...11 - Ремонт воздухоподогревателей………………………
………..12
Заключение……………………………………………………
Список используемой литературы……………………………………….15
2
Список используемой литературы:
1. Скобло А. И., Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии.: У / Ю. К. Молоканов., А. И. Владимиров и др. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2000-504с.
2. Гуревич И. Л. – В кн.: Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. – М.: «Химия», 1972-273с.
3. Ентус И. Р., Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.:У/ В. В. Шарихин – М.: Химия, 1987 – 304 с.
4. Владимиров А. И., Ремонт
аппаратуры
15
Реферативная работа на тему:
«Ремонт печей»
Выполнила:
Проверила:
Заключение.
Ремонт трубчатых печей – это
очень сложная и долгая работа,
которая требует хорошую
14
