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【案例】廢水焚燒爐爐頂磚安裝后滑出原因分析及解決措施

發布日期: 2019-10-08 13:48:21    閱讀量(185)    作者:

蘭州石化化肥廠丙烯酸車間F7201廢水焚燒爐是丙烯酸車間工業尾氣及廢水處理的關鍵設備,該設備采用天燃氣點火,引燃工業廢氣,同時將含有有害物質的廢水通過噴槍霧化后噴向高溫爐體內,使其燃燒,從而達到安全排放的目的。

1爐體結構介紹

該爐爐體結構。最大直徑3900mm,全高14m左右,爐體0~7050mm段耐火層采用重質高鋁磚、7050~12370mm段采用鋯剛玉莫來石磚,背磚采用高鋁輕質隔熱磚、爐頂蓋采用鋯剛玉莫來石磚和剛玉耐火燒筑料等材料,耐火層總厚度300mm。上錐段分別分布6個噴氣孔和2個噴水口,中下段設一人孔及2個測溫孔。

該爐容器類別屬常壓,設計壓力29.0kPa,工作壓力20kPa,設計溫度(內部)1100℃,工作溫度950℃。爐膛內工作溫度呈不均勻分布,從上而下依次降低,上錐段及上直筒段耐火層受熱溫度最高,同時上錐段及上托磚板部位受急冷急熱、沖擊、腐蝕的作用最嚴重,耐火磚將出現大體積脫落,造成爐壁溫度升高,甚至燒紅、燒透等現象,損壞設備,影響生產。因此,每2~3年需進行耐火磚的整體更換。

爐頂蓋采用平頂結構,與常見的拱頂結構不同,采用鋯剛玉磚斜面依托,螺栓固定形式。具有結構簡單、安裝方便等特點。爐頂蓋磚由內、中、外三圈耐火磚構成,其中,內圈磚緊靠在設備中心殼體上,每兩塊外圈磚上配有一根掛磚螺栓。同時,內、中、外三圈磚之間靠斜面相互支撐,從而保證爐頂磚整體固定,不脫落。

2問題提出

在安裝爐頂耐火磚時,要將該爐頂從爐體上拆下,平放在地面上由施工人員在正上方將每一塊爐頂磚按順序逐次砌入爐蓋內。安裝結束后,靜置4~5d,然后由吊車翻身,進行爐體組裝。在翻身過程中,會產生部分爐磚滑出現象。為何會產生此類現象?采取何措施可提前杜絕這一現象的發生?發生后如何處理?

3原因分析

將理論設計圖紙與現場設備、磚型尺寸進行比對,同時對安裝施工方法進行深入分析,不難發現主要原因有以下幾點。

3.1尺寸偏差

主要是反映在爐頂內圈磚內徑φ400mm,而爐頂內殼(鋼結構)直徑為φ394mm左右;爐磚本身制造尺寸偏差,傾斜角度及弧度偏差。正因為有了這些實際偏差,造成爐磚與爐頂內殼之間,內圈爐磚與中間圈爐磚之間形成一定的間隙,為爐磚滑出提供了空間。由于外圈磚受掛磚螺栓固定,因此,不會產生滑動位移。內圈磚和中間圈磚的固定依靠外圈磚和爐頂內殼,由斜邊相互依托固定。若有一定的間隙,在翻身過程中,受重力影響,會產生局部位移。

由于每塊爐頂磚都是異型磚,且制做體積大,單塊重量最大35.10kg,最小23.8kg,爐頂磚總重量在2632.8kg。因此,在吊車翻身過程中,大的重量往往易產生極大的慣性力,將部分爐磚震松動,滑出,直到將該磚附近的間隙完全閉合,產生新的支撐平衡,不再滑出。一般滑出30~50mm左右。

3.2施工方法及要求

1)施工時采取人工安裝,安裝精度較低。

2)施工規范的規定,爐磚之間的磚縫間隙不超過3mm。

3)因此,要求每塊爐磚之間應緊緊貼死。

3.3養護不好

爐磚在砌筑完后,應在干燥環境中自然養護,一般適宜養護溫度20~25℃,養護時間3~7d,從而使耐火膠泥凝結和硬化,達到初步的強度。在養護期間,燒筑料及耐火膠泥不得受外力或產生劇烈的震動。如養護不好,進行吊裝作業,受重力及震動影響,也容易引起爐磚的滑出。

3.4野蠻吊裝

吊裝作業時,野蠻施工,人為造成劇烈震動及破壞,引起大面積爐磚脫落。

4預防和解決方案

通過分析以上原因,有針對性的制訂相應解決方案。

1)解決尺寸偏差,減少滑動間隙。

2)強化施工紀律,設立強制措施。因爐頂蓋磚安裝是一項費時費力的任務,往往要經歷叫遍的拆除回裝才能達到緊密安裝的結果。所以,在人員的安排上,選擇技術好、穩重、不急燥的精干人員進行施工。施工期間,現場與周圍隔離,避免無關人員七嘴八舌擾亂施工人員的思路。同時,要求施工人員牢記,堅決不允許通過切削爐磚的方式進行安裝。

3)精心養護。嚴格按施工規范和材料生產廠家提供的材料說明書進行,養護期間對設備封閉,做好防水、防震、防超溫措施。

4)杜決野蠻吊裝。如果采取以上措施后,仍出現個別爐磚滑出現象。采取滑出爐磚歸位,將邊縫脹開,填充相應耐火膠泥或含鋯陶瓷纖維毯。要求脹縫內部填充飽滿。

5實施情況

5.1爐磚及爐頂蓋尺寸測繪及檢查

對爐頂磚進行現場測量和預排,尺寸偏差基本合格。但爐頂蓋內殼(鋼結構)偏小4~5mm。

5.2安裝內圈爐磚

安裝內圈爐磚時,先預排好內圈磚,調整好同軸度,詳細記錄四個象限點的間隙大小。砌筑時,通過在磚底部加墊陶瓷纖維棉厚度和逐一徑向內側敲擊的方法來調節間隙,從而保證中間圈耐火磚的安裝。

5.3安裝中間圈爐磚

使用木楔對圓度,同軸度及間隙進行調整。檢査測溫孔是否居中。

5.4安裝外圈爐磚

安裝外圈磚時,再次使用木楔進行位置調整并安裝掛磚螺栓,雖安裝但不能緊死。

5.5內圈爐磚擴脹

當三圈爐磚安裝完畢后,在內圈磚和爐頂蓋內殼(鋼結構)之間再次用木楔進行擴脹,確保三圈爐磚的斜邊完全貼好。各縫隙將耐火膠泥強行擠出。用套管將掛磚螺栓緊死。

5.6填充

最后在擴脹的間隙內填充剛玉可塑料,達到完全消除間隙的效果。

5.7澆筑

按設計要求,在最外圈澆筑剛玉澆筑料,嚴格按材料配比進行施工采用振動棒振搗密實。

5.8養護

自然養護一周,確保填充的剛玉可塑料和澆筑料完全干透,強度達到自身的性能指標。

5.9吊裝

配備兩臺吊車、專業起重工現場起吊,對施工人員進行要點說明,做到科學文明檢修。

6 效果檢查及對比

吊車翻身前,對外觀進行拍照,個別主要尺寸記錄。吊車翻身后,對爐磚的外觀,尺寸再次進行校驗翻身前記錄的一樣,沒有產生任何位移和變形,效果顯著。

7結束語

通過以上措施,今年該爐的大檢修工作非常順利,尤其是爐頂蓋在吊裝時,鋼絲繩突然滑繩,出現較大程度的震動,但爐蓋磚全部完好,沒有一塊滑出,說明針對這一問題,我們的分析和措施是正確的、可行的、有效的。

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