3.6. Организация проведения ремонтных работ
3.6.1. 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.
На очистку трубчатых змеевиков отводится примерно 26-28 ч. Наблюдать за проведением выжига кокса удобнее в ночное время, когда накалённые трубы в печах отчётливо видны. Это следует учитывать при остановке печей на ремонт. Чтобы ремонтники могли приступить к работам внутри печи, температуру воздуха в топке необходимо снизить до 50°С. Ускоренное охлаждение печей достигается открытием дверок, взрывных окон, а в отдельных случаях - принудительной подачей воздуха в печь.
Для улучшения условий работы внутри печей доохлаждение их рекомендуется производить воздухоохладителем конструкции ЛИОТ - ВНИИТБ (рис.10).
Аппарат представляет собой передвижной агрегат, в котором на баке из листового железа смонтированы центробежный насос и вентилятор. Насос, забирая из бака воду, подает её во входной коллектор вентилятора, куда поступает также атмосферный воздух, всасываемый вентилятором. Увлажнённый воздух через гибкий диффузор и душирующий патрубок нагнетается вентилятором в топку печи. Производительность агрегата по воздуху составляет 15000 м3/ч. Ёмкость водяного бака рассчитана на непрерывную работу в течение 6 - 7 ч.
Особое внимание следует обращать на охлаждение печей в летнее время, поскольку в данном случае они могут охлаждаться естественным путём не менее двух - трёх суток.
Агрегат для охлаждения воздуха в топке трубчатой печи
Рис. 10
1- вентилятор; 2 насос; 3-бак
Устройство дверных проёмов в печах ускоряет их охлаждение, улучшает естественное освещение в топках, позволяет механизировать подачу материалов и выгрузку мусора с помощью ленточных транспортёров (рис. 11).
Л
юк-лаз печи
Рис. 11
Во время охлаждения печей рабочие, участвующие в ремонте, освобождают трубопроводы от нефтепродуктов, устанавливают заглушки. Разбирают и очищают от отложений горелки печей, подготавливают площадки для производства огневых работ.
Двойники печных труб значительно легче открываются в горячем состоянии. Поэтому указанную операцию необходимо производить сразу же по окончании выжига кокса с привлечением максимально возможного числа работников. Во время текущих ремонтов нет необходимости вскрывать все двойники змеевиков. В секциях, где кокс не откладывается, выборочно открывают несколько двойников, после чего принимают решение о целесообразности вскрытия остальных двойников. Обычно все двойники разбирают один раз в год в период капитального ремонта печей (рис. 12).
Пробки двойников (рис. 13) могут плотно входить в гнёзда только при установке каждой пробки на своё прежнее место. С этой целью у коробов печей против двойников следует сделать металлические ячейки, куда желательно укладывать пробки при вскрытии двойников; это позволяет предотвратить потери пробок, забоины и загрязнения уплотнительных поверхностей, что иногда случается при беспорядочном сбрасывании пробок на землю.
Угловой ретурбенд печной трубы
Р
ис. 12
Траверсы и болты сразу же после разборки двойников нужно уложить в соляровые ванны для облегчения очистки.
Пробка ретурбенда
Р
ис. 13
Вслед за вскрытием двойников должна производиться ревизия концов печных труб и самих двойников. Точность замера внутреннего диаметра труб зависит от их чистоты. Поэтому после вскрытия двойников в первую очередь приступают к зачистке концов труб и двойников, затем трубы доочищают полностью. Ускорить эти работы можно, выжигая кокс газовой горелкой.
Т
раверса
Рис. 14
В ходе ревизии осматривают наружную поверхность печных труб, трубные подвески, серьги, кирпичную кладку перевальных стен, кирпичную обмуровку стен каркаса и форсуночных амбразур. Серьги трубных подвесок и их болты дополнительно проверяют сверху свода. Здесь же устанавливают состояние несущих балок каркасной фермы и крепление кирпичных подвесок. По завершении ревизии составляют окончательный акт, согласно которому принимают решение о производстве ремонта.
3.6.2. Очистка трубчатых змеевиков
Внутреннюю поверхность печных труб очищают от отложений солей и кокса тремя способами: механическим, паровоз-душным и промывкой водой. Использование для очистки труб паромеханического способа весьма ограничено.
Количество и физико-химические свойства отложений в печных трубах разнообразны, поэтому рациональный способ их очистки выбирают в соответствии с конкретными условиями. Когда на установках прямой перегонки нефти отложения в печных трубах содержат большое количество солей и смолистых веществ, их удаляют промывкой горячей воды и продувкой водяным паром. Кокс из змеевиков печей на установках термического крекинга, пиролиза и других процессов удаляют механическим способом и паровоздушным выжигом.
3.6.3. Ревизия технического состояния элементов конструкции печей.
В ревизию печи входят следующие операции:
Осмотр и обмер набором скоб наружной поверхности печных труб радиантной секции и части труб камеры конвекции (в доступных местах) с целью обнаружения возможных дефектов (отдулин, трещин, пережогов, свищей, прогаров, прогибов);
Определение степени износа труб измерением их внутреннего диаметра с использованием нутромеров, обеспечивающих точность ±0,5мм;
Измерение в местах максимальной скорости износа змеевика толщины стенок труб с точностью ±0,5мм ультразвуковыми толщиномерами;
Выборочное измерение твердости металла печных труб и двойников (или калачей) твердомерами - в период капитальных ремонтов или в случае аварийных остановок печей.
Отдельные трубы конвекционных камер печей, недоступные для ревизии наружной поверхности, по указанию работников службы технического надзора ОТН подлежат демонтажу и контролю.
Состояние двойников контролируется при каждом ремонте печи.
Визуально через лупу определяют, не появились ли дефекты в корпусе двойника: трещины, раковины, остаточные деформации ушек (буртов), износ внутренней поверхности, особенно уплотнительного пояса в гнезде пробки. Ультразвуковым толщиномером один раз в четыре года измеряют толщину стенок, которые подвергаются усиленному коррозионно-эрозионному износу (перемычки между гнёздами пробок, боковые стенки и др.). Диаметр гнезда и глубину уплотнительных канавок под развальцовку измеряют каждый раз перед монтажом новых труб взамен отбракованных. Твердость металла корпуса двойника определяют не менее чем в трёх местах.
Р
яд ретурбендов печи
Рис. 15
Ревизия калачей заключается во внешнем осмотре их с целью выявления трещин и состояния сварных швов, в определении толщины стенок ультразвуковыми толщиномерами, в проверке твёрдости металла при аварии. Сварные швы контролируют неразрушающим методом в объёме не менее 5% от числа сварных швов один раз в пять лет.
Ревизия ретурбендов печи
Р
ис 16
В печах с пружинными опорными элементами при ревизии измеряют натяжение пружины, расстояние калачей от пола и зазоры между направляющими стержнями и втулками в поде печи. Обращают внимание на герметичность соединения заглушек с обшивкой печи в местах нижних подвижных опор.
К
аркас печи
Рис. 17
Проверка состояния металлоконструкции каркаса и гарнитуры печи включает следующие виды контроля: внешний осмотр и обстукивание молотком деталей и узлов, а также просвечивание или ультразвуковую дефектоскопию наиболее ответственных элементов; последнюю выполняют по указанию работников службы технического надзора.
Ревизия строительной части печи заключается в осмотре обмуровки торцевых и боковых стен, пода, свода, перевальных стен, а также кронштейнов и подвесок для крепления кирпичей, обмуровочных плит. Контролируется состояние футеровки дымовой трубы, борова, горелочных амбразур. Проверку футеровки на вертикальность производят рейкой длиной 2 м и отвесом, а на горизонтальность - рейкой и уровнем. Размеры впадин и выпуклостей футеровки проверяют отвесом и рейкой. Состояние температурных швов и заполнение их асбестовым шнуром контролируют отвесом и шаблоном, равным ширине шва. Вертикальность дымовых труб проверяют один раз в год теодолитом.
3.6.4. Сборка и опрессовка печных змеевиков
На предприятиях продолжается эксплуатация печей, оснащенных змеевиками, которые соединены двойниками (ретурбендами).
Сборку змеевиков проводят с новыми двойниками либо восстановленными. Восстановление изношенных двойников заключается в ремонте корпуса, пробок и траверсы.
Небольшой изношенный участок стенки двойника и отдельные неглубокие раковины заплавляют металлом, близким по марке металлу его корпуса. Риски и неровности на уплотнительных поверхностях гнезд под пробки устраняют специальным приспособлением (рис. 18) с приводом от пневмомотора или электродвигателя. Небольшие трещины в корпусе двойника заваривают качественными электродами; при этом предварительно засверлов-ками устанавливают границу трещины. Перед сваркой разделывают кромки (вырубают канавку) по всей длине трещин корпуса. При увеличении диаметра гнезда двойника, что обнаруживается после удаления остатков печных труб, ремонт производят в ремонтном цехе. Гнезда двойников заплавляют соответствующими присадочными материалами.
Приспособление для ремонта уплотнительных поверхностей двойников на месте
Рис. 18
1 - шарнир Гука; 2 - штурвал; 3 - контргайка; 4 - траверса; 5 - шпиндель; 6 - пружина; 7 - опорная деталь пружины; 8 - шарошка
Перед закрытием трубчатого змеевика требуется проверить пробки и гнезда двойников и убедиться в отсутствии кокса, забоин, а в зимних условиях - корки льда. Пробки и гнезда при закрытии змеевика смазывают графитовой мастикой (серебристый графитовый порошок, разведенный в машинном масле или патоке). Смазку нужно производить так, чтобы небольшая часть мастики выдавливалась наружу, что гарантирует заполнение всего пространства между гнездом двойника и пробкой, обеспечивает лучшую герметичность соединения и облегчает снятие пробок с двойников в последующие ремонты.
Пробки и траверсы необходимо устанавливать в гнездах без перекосов, а траверсы, кроме того, симметрично в центральном положении. Опорная поверхность каждого нажимного болта должна попадать в выемку в пробке. Хорошо притертые к уплотнительным поверхностям двойников пробки герметизируют соединения. Поэтому для затяга пробок требуются сравнительно небольшие усилия:
Размер пробки, м..... 0,10 0,11 0,13 0,14 0,15
Усилие, ГПа............. 1,5 1,9 2,4 2,9 5,4
Для затяжки нажимных болтов диаметром до 36 мм можно использовать пневматический ключ ПК-36 конструкции ВНИИнефтемаша.
После закрытия змеевики прогревают паром под давлением до 0,9-1,0 МПа. В этот период может быть выявлена негерметичность пробок и вальцовочных соединений. При обнаружении указанного дефекта нужно выключить пар, снизить давление до атмосферного, подтянуть пробки или подвальцевать трубы.
По окончании прогрева змеевика паром приступают к гидравлическим испытаниям. Опрессовка печи обычно проводится соляром или другими нефтепродуктами. Опрессовочным или печным (что нежелательно) насосом давление в змеевике постепенно поднимают до значения, которое в 1,5-2 раза больше рабочего давления, и выдерживают змеевик под указанным давлением в течение 5 мин. Затем давление снижают до рабочего и осматривают двойники. Если при гидравлическом испытании выявляются течи, печь освобождают от продукта, снимают давление и устраняют замеченные дефекты, после чего испытание повторяют. При наличии течей в пробках двойников дополнительно затягивают болты или производят перестановку пробок с повторной затяжкой болтов. Пропуски в развальцовке ликвидируют дополнительной подвальцовкой труб в пределах нормы.
Во время опрессовки змеевика необходимо убрать с монтажной площадки баллоны с кислородом и газом. При опрессовке в ночное время прожекторы (с защищенными и исправными рефлекторами) должны устанавливаться на расстоянии, недосягаемом для случайно вырвавшейся пробки. Опрессованный змеевик сдается ремонтной бригадой персоналу установки вместе с актом, в котором указаны опрессовочное давление и качество выполненного ремонта.
3.6.5. Сушка огнеупорной обмуровки
Сушка печи после ремонта, производится с целью удаления влаги от огнеупорной обмуровки. Количество удаляемой влаги зависит от конструкции, типа и толщины обмуровки, атмосферных условий, при которых выполнялись огнеупорные работы, хранились материалы и т. д. Продолжительность и температурный график сушки печей устанавливают с учетом того, что все огнеупорные материалы в большей или меньшей степени увеличиваются в объеме по мере повышения температуры. При этом в определенных интервалах температуры некоторые огнеупоры расширяются с большой скоростью, что может привести их к разрушению.
Термическая стойкость, т. е. устойчивость огнеупорного материала к изменениям температуры, зависит от его химического состава, структуры, плотности, теплопроводности и коэффициента температурного расширения. Лучше всего переносят изменение температуры шамотные изделия. Слишком большая или малая пористость огнеупорных материалов приводит к уменьшению стойкости их к температурным перепадам. Наиболее благоприятная пористость - 20-30 %.
При разогреве печей изменяется объем швов кладки, обусловленный составляющими огнеупорного раствора. После нагрева до 120°С глина содержит только химически связанную воду и гидратную воду коллоидов. Химически связанная вода начинает удаляться при 450°С сначала очень медленно, а при 600°С процесс ускоряется и заканчивается при 800°С, когда обнаруживается сокращение объема - усушка. Дальнейшее повышение температуры вызывает новое сокращение объема - усадку; поры уменьшаются, масса уплотняется на величину до 4%. Наибольшая плотность огнеупоров достигается в интервале 1100-1450°С. Кроме самой природы огнеупоров, на их термическую стойкость оказывают влияние качество огнеупорных работ, конструктивное оформление элементов печи, размеры обмуровки, время года, когда выполняются работы.
Строгое выполнение проектных размеров и технических условий по огнеупорной обмуровке способствует удлинению срока ее службы. Особенно опасны отклонения в размерах и качестве температурных швов обмуровки излучающих стен и потолка радиантной камеры. Чем толще стены и потолок печи, тем значительнее разность температуры наружной и внутренней сторон огнеупорной обмуровки и тем больше неравномерность расширения материала в разных точках.
Печи, сооруженные или отремонтированные поздней осенью или зимой, следует разогревать более осторожно и медленно, чем печи летней постройки, так как обмуровка их содержит значительное количество влаги, и быстрое удаление ее может привести к разрушению огнеупорных материалов.
Операциям сушки огнеупорной обмуровки предшествует ряд подготовительных работ: проверяют работоспособность горелок и контрольно-измерительных приборов, особенно термопар;
организуют съем избыточного тепла продуктов сгорания топлива, подавая водяной пар в трубчатые змеевики, который выводят затем из системы. Для охлаждения экономайзера и барабана по линии питательной воды подают пар давлением 1,2 МПа с расходом 1,0 т/ч. Расход пара для трубчатых змеевиков печи ЭП-300 составляет 600-1000 кг/ч на поток.
Газовые горелки включают в определенной последовательности, начиная с нижнего яруса через одну с разных сторон радиантной камеры и, аналогично, в шахматном порядке во втором и следующих ярусах, обеспечивая постепенный равномерный нагрев всей обмуровки топки, избегая сосредоточения тепловой нагрузки на отдельные ее части.
В процессе сушки - разогрева обмуровки необходимо следить за соблюдением установленного графика сушки, состоянием элементов конструкции печи: расширением огнеупорной кладки, температурных швов, пружинных подвесок, трубчатых змеевиков, экономайзера и другого оборудования. В случае образования сильного парения следует прекратить повышение температуры до прекращения парения. Сушку лучше всего вести вначале большими объемами теплоносителя при низком уровне его температуры, т. е. процесс горения топлива осуществлять с большим избытком воздуха.
Вопросы к размышлению:
Как обеспечивается нормальная эксплуатация трубчатых печей?
Основной нормативный документ для отбраковки элементов эксплуатации трубчатых печей?
Наличие каких дефектов на печных трубах является признаком брака?
Какую роль играет огнеупорная футеровка печей?
В каких случаях производится опрессовка змеевиков печей?
4. Контрольные вопросы
Назовите способы передачи тепла в трубчатых печах.
Назовите типы трубчатых печей применяемых на нефтеперерабатывающих заводах.
Почему печи большой единичной мощности имеют преимущество перед шатровыми печами?
Какие огнеупорные материалы применяются в камерах сгорания трубчатых печей?
Из какого материала выполнены трубчатые подвески потолочных экранов?
Назовите основные элементы трубчатых печей.
Почему вертикальное расположение змеевика в печи считается наиболее оптимальным?
Назовите марку стали труб, из которой изготовлены змеевики печей установок АВТ.
Основные показатели печей.
От каких факторов зависит продолжительность межремонтного пробега трубчатых печей?
.Порядок пуска трубчатых печей?
Скорость подъема температуры сырья в змеевиках?
Как должно выглядеть правильно отрегулированное пламя жидкостных форсунках?
Как обеспечивается нормальная эксплуатация трубчатых печей?
Основной нормативный документ для отбраковки элементов эксплуатация трубчатых печей?
Наличие каких дефектов на печных трубах является признаком брака?
Какую роль играет огнеупорная футеровка печей?
В каких случаях производится опрессовка змеевиков печей?
Когда трубчатая печь считается готовой к эксплуатации?
Порядок розжига горелок?
Виды и типы горелочных устройств?
Назовите величину скорости подъема температуры сырья?
Какова должна быть длина факела?
От чего зависит длина факела?
Как влияет количество воздуха в топке на процесс горения?
Причина пульсации факела?
Порядок остановки трубчатой печи?
|
