чем должны быть оборудованы нагревательные трубчатые печи

Трубчатые печи – эффективное и простое производственное оборудование

Трубчатые печи — дорогой и сложный вид оборудования для технических предприятий. Их применяют для разогрева объектов температурой превышающей 230 градусов по Цельсию. Для приобретения подобного вида оборудования, необходимо ознакомиться со всей информация об изделии, а также расчетами трубчатой печи по параметрам.

Устройство и принцип работы трубчатой печи

Трубчатые печи применяют для разогрева сырья и для получения различных химических реакций под действием высоких температур.

Печи применяют для получения температуры, что нельзя достичь, применяя пар. В большинстве случаев трубчатые печи закупают для нефтехимической промышленности с целью получить реакционные превращения нефтепродуктов.

Также часто использует оборудование на химических производствах. Трубчатую печь разработали русские инженеры Шухов и Гаврилов. На современном рынке имеется большое многообразие видов и конструкций, но несмотря на разные устройства трубчатых печей, во всех имеются основные, неизменные элементы:

Принцип работы печи основан на сжигании газа или мазута при помощи горелки, расположенной на стенках камеры или поду радиационной камеры. Сгоревшие газы после поступают в камеру конвекции, далее направляются по дымоходной трубе в атмосферу. Полученный продукт по нескольким (или одному) потокам проходит в трубы змеевика, перемещается через трубы экранов в камере радиации, и, после нагрева до нужной температуры, выходит из печи.

Главный технологический приём, ведущий к получению целевого продукта — высокое тепловое воздействие на исходный материал, помещенный в рабочую секцию. Важная часть оборудования – радиационный отсек. Это своеобразная камера сгорания. Передача тепла осуществляется с помощью излучения, полученная высокой температурой газов. Тепло, которое образуется в результате горения продукта, — первичное. Это основной источник тепла, поглощаемый в радиационной секции. В результате создается поглощающая поверхность.

Двухскатная двухкамерная трубчатая печь (поперечный разрез)

Футеровка образует отражающую поверхность, которая в теории не должна поглощать тепло, переданное через печь – тепло переходит излучением прямо на змеевик. Только 80% получаемого тепла направляется в камеру радиации, всё остальное — в конвективную секцию.

Конвекционная камера предназначена для применения физического тепла сгораемого продукта. Температура составляет около 900 градусов по Цельсию.

Разогретое углеродное сырье сначала перемещается в змеевик, расположенный внутри конвекционной камеры, а после направляется в печные змеевики камеры радиации. Благодаря использованию противоточного движения, можно в полной мере использовать тепло, полученное при результате сжигания.

Преимущества и недостатки

Чтобы решить, нужна ли трубная печь на определенном производстве, следует ознакомиться с плюсами и минусами оборудования.

Каждая печь имеет не только положительные стороны, но и некоторые недостатки.

Классификация типов трубчатых печей

Классификация печей — это логическая последовательность оборудования в зависимости от их основных свойств. Применяется для поиска необходимых данных и их сохранения, а также классификация помогает распространять накопленный опыт, промышленную практику и теорию эксплуатации данного вида оборудования.

Технологические признаки

Этот вид по назначению делят на реакционно-нагревательные и нагревательные. Нагревательные необходимы для доведения помещаемого внутрь печи сырья до необходимой температуры. Это одна из самых распространённых групп агрегатов, характеризующаяся большой производительностью, стабильностью и температурными характеристиками в 500 градусов по Цельсию.

Нагревательные трубчатые печи

Реакционно-нагревательные применяется не только для нагрева, но и обеспечения направленной реакции, нужной для конкретной цели. Такую разновидность печей на различных производствах используют, как реактор.

Теплотехнические признаки

По способу распространения тепла, оборудование разделяется на несколько типов трубчатых печей:

Конвективные способы получения тепла — самый старый тип печи. Это переходной момент между двумя видами. В современное время подобные виды печей используется очень редко, поскольку другие разновидности превосходят их по экономичности с точки зрения строительства и эксплуатации. Но бывают и исключения. Редко встречаются ситуации, когда нагреву подвергаются чувствительные к температуре вещества.

Печь состоит из нескольких частей:

Пространство необходимо, чтобы трубы не нагревались прямо под пламенем, и большая часть тепла вещества переходит через конвекцию.

Чтобы трубы не испортились под воздействием большой температуры разогретого газа, а также для сохранения необходимого уровня коэффициента отдачи тепла, при процессе сжигания применяют большое количество воздуха, добиваются переизбытка.

Газы перемещаются по трубам сверху вниз. Поскольку постепенно температура понижается, то и сечение пространства трубы тоже сокращается, но объемная скорость продукта, который подвержен процедуре сгорания, остается неизменной.

Радиационные печи оборудованы таким образом, чтобы все установленные трубы, через которые проходит вещество, помещались на стенках камеры сгорания. Именно по этой причине ее размер сильно отличается от конвективной.

На трубу подаётся прямое воздействие газообразной среды с высокой температурой. Благодаря этому процессу получается добиться следующих результатов:

Все стенки свод в редких случаях полностью заслоняются трубами. Это нецелесообразно, поскольку тепловое излучение поверхностей (открытых) будет сильно ограничена, а это приведет к получению меньшего количества тепла.

Радиационный тип печи обладает очень простой конструкцией, но при этом передает много тепла. По этой причине оборудование выделяется малым количеством капитальных затрат. Но производители не могут воспользоваться получаемым теплом, как на радиационно-конвективных агрегатах. Поэтому тепловая эффективность радиационного аппарата занижена.

Радиационный тип используют при нагреве веществ до малых температур — 300 градусов по Цельсию. А также в случаях, когда необходимо произвести низкие затраты на сооружение и монтаж оборудования.

Радиационно-конвективная печь оснащается несколькими отдельными секциями — радиальная и конвективная. Из этого произошло и название. Расчеты трубчатой печи показывают, что много тепла передается в радиационную секцию — до 80%. Всё остальное поступает в оставшуюся секцию.

Трубчатая печь АНУ-5,5 предназначена для нагрева нефти, бензина, дизельного топлива

Конвективная часть используется для получения физического тепла от сгорания продукта, который выходит из радиационной секции с температурой до 900 градусов по Цельсию. Секция сконструирована таким образом, чтобы температура продукта, выходящего с боров, превышала на 150 градусов ту, что получается при входе в печь. Это означает, что теплонагрузка окажется ниже, чем в радиационной секции, что обусловлено пониженным коэффициентом отдачи тепловой энергии от дымовых газов.

Большая часть печей, использующихся на предприятиях, именно радиационно-конвективные. Змеевики трубчатых печей устанавливаются в двух секциях.

Конструктивные

Сфера использования

Из-за своих характеристик, разные варианты трубчатых печей имеют различные сферы применения.

Радиационные печи используются на объектах промышленного назначения, где требуется нагреть предмет до 300 градусов, а также если необходимо сжечь дешевые виды топлива.

Конвекционными печами нагревают среду, чувствительную к большим температурам, и требующую мягкого нагрева. В качестве примера можно привести керосин и бензин, то есть, летучие продукты, получаемые из нефти.

Этот вид печи применяется чаще остальных в промышленности из-за разнообразия конструкций, а также эксплуатационных параметров.

Основные показатели работы трубчатых печей

Главные показатели — это производительность, полезная тепловая нагрузка, а также КПД.

Производительность высчитывают по тепловым и материальным балансам установки. Это число может колебаться согласно расчетов трубчатой печи — от 50 до 15 тыс. т/сут.

Полезная тепловая нагрузка высчитывается из теплоты, которая была затрачена при нагревании и испарении выбранного продукта, а также на перегрев водяного пара, если в печи установлен пароперегреватель.

Имеется несколько разновидностей КПД:

Особенности эксплуатации

Схема эксплуатации печи выглядит следующим образом:

Пуск осуществляется только после того, как специалисты проводят тщательную проверку всего оборудования. Печь готова к эксплуатации в случае, если:

Пуск осуществляется в установленной последовательности:

Чтобы произвести поддержание оборудования в нормальном режиме, необходимо постепенно повышать температуру горения. Скорость нагрева не должна превышать 50 градусов в час. Также во время наладки постепенно увеличивают количество работающих горелок. Если необходимо — повышают нагрузку. После достижения необходимых параметров начинается ввод в нормальный режим эксплуатации.

Пуск трубчатых печей осуществляется только после того, как специалисты проводят тщательную проверку всего оборудования

Остановка может быть аварийной или нормальной. Аварийная осуществляется, если происходит сгорание труб, или прекращается подача сырья.

Нормальная остановка выглядит следующим образом:

Ремонт осуществляется для бесперебойной работы оборудования в течение долгого времени. Для обеспечения ремонтных работ приглашается бригада специалистов. Своими силами не следует вскрывать и заменять составные части, поскольку это может привести к серьезным, опасным для жизни, последствиям.

Источник

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

Бесплатная консультация

Навигация

Федеральное законодательство

Действия

*5.3.1. Печи должны быть оборудованы дежурными (пилотными) горелками, оснащенными запальными устройствами, индивидуальной системой топливоснабжения.

*5.3.2. Рабочие и дежурные горелки должны быть оборудованы сигнализаторами погасания пламени, надежно регистрирующими наличие пламени форсунки.

*5.3.4. На линиях подачи жидкого топлива и топливного газа к основным и дежурным горелкам должны быть установлены автоматические запорные органы, срабатывающие в системе блокировок.

*5.3.5. Для многофакельных печей на трубопроводах газообразного и жидкого топлива должны быть установлены автономные регулирующие органы для обеспечения безопасности в режиме пуска.

*5.3.6. При размещении печей вне зданий запорные органы на общих трубопроводах жидкого и газообразного топлива должны быть расположены в безопасном месте на расстоянии не ближе 10 м от печи.

*5.3.8. В период розжига печи должны быть включены все приборы контроля, предусмотренные технологическим регламентом, и вся сигнализация.

*5.3.9. Перед розжигом печи, работающей на газе, необходимо проверить плотность закрытия рабочих и контрольных вентилей на всех горелках, сбросить конденсат из топливной линии. Система подачи газа должна исключать попадание конденсата в горелки.

*5.3.11. Розжиг печи должен начинаться с розжига дежурных горелок. В том случае, если дежурная горелка (горелки) не разожглась (разожглись) с трех попыток, следует повторить продувку топочного пространства согласно п. 5.3.10.

*5.3.12. Розжиг основных горелок должен осуществляться при работающих дежурных горелках, минимальной регламентированной циркуляции сырья в змеевике и регламентированных значениях подачи топлива.

*5.3.13. Трубопроводы подачи топлива ко всем неработающим (в том числе и временно неработающим) горелкам должны быть отглушены.

*5.3.14. Печи должны быть оборудованы средствами автоматической подачи водяного пара в топочное пространство и в змеевики при прогаре труб, а также средствами автоматического отключения подачи сырья и топлива при авариях в системах змеевиков.

*5.3.15. Топливный газ для освобождения от жидкой фазы, влаги и механических примесей перед подачей в горелку должен предварительно пройти сепаратор, подогреватель и фильтры.

*5.3.16. Жидкое топливо для обеспечения необходимой вязкости и освобождения от механических примесей перед подачей в форсунку должно предварительно пройти подогреватель и фильтры.

*5.3.17. В период пуска должны быть включены следующие блокировки: закрытие автоматических запорных органов дежурных горелок при понижении давления в линии топливного газа; закрытие газовых автоматических запорных органов основных горелок при повышении или понижении давления в линиях топливного газа к основным горелкам, а также при прекращении подачи в змеевик циркулирующего газа или сырья; закрытие на жидком топливе автоматических запорных органов при прекращении подачи в змеевик циркулирующего газа или сырья.

*5.3.18. Система блокировок и сигнализации должна обеспечивать отключение подачи топлива к дежурным и основным горелкам при:

— отклонениях параметров подачи топлива от регламентированных;

— падении объема циркуляции сырья через змеевик печи ниже допустимого;

— превышении предельно допустимой температуры сырья на выходе из печи;

— срабатывании прибора погасания пламени.

*5.3.19. Все приборы, контролирующие работу печи, должны быть регистрирующими.

*5.3.20. Система противоаварийной автоматической защиты должна быть снабжена противоаварийной сигнализацией параметров и сигнализацией срабатывания исполнительных органов.

*5.3.22. Подача пара в топочное пространство должна включаться автоматически при прогаре змеевика, характеризующимся:

— падением давления в сырьевом змеевике;

— повышении температуры над перевальной стеной;

— изменением содержания кислорода в дымовых газах на выходе из печи против регламентированного.

Параметры срабатывания блокировки по аварийному включению подачи пара в змеевик определяются проектом.

*5.3.23. Электроснабжение систем ПАЗ и исполнительных механизмов печи относится к особой группе I категории надежности.

*5.3.24. Подготовка к ремонту и проведение ремонтных работ в печи являются газоопасными работами и должны выполняться в соответствии с требованиями Типовой инструкции по организации безопасного проведения газоопасных работ.

5.3.25. Перед началом продувки змеевика печи проверить, чтобы давление в змеевике печи было ниже давления пара или инертного газа, которыми будет производиться продувка.

*5.3.26. Подготовка к ремонту печи и установленного на ней оборудования должна выполняться в строгом соответствии с технологическим регламентом.

5.3.27. При подготовке к ремонту форсунок, работающих на жидком топливе, необходимо:

— перекрыть задвижки на прямом и обратном коллекторе жидкого топлива на форсунки;

— сбросить давление с коллектора путем сжигания топлива в форсунке;

— закрыть пар к форсункам;

— сбросить давление в паровом коллекторе через форсунку или дренаж;

— поставить заглушки на входе и выходе топлива со стороны форсунки и на паровой линии.

5.3.28. При подготовке к ремонту форсунок, работающих на газовом топливе, необходимо:

— перекрыть байпасную и клапанные задвижки подачи газа в печь;

— сбросить давление с коллектора путем сжигания топлива в форсунках и убедиться в отсутствии давления по манометру и воздушнику;

— поставить заглушки после клапанной и байпасной задвижек по ходу газа в печь.

5.3.30. Лазы в печь и подходы к ней не должны быть загромождены.

5.3.31. Наблюдающий за работой людей в печи обязан:

— следить, чтобы все лазы для входа и выхода из печи были открыты;

— постоянно поддерживать связь с работающими и, в случае необходимости, оказать немедленную помощь;

— при невозможности оказать помощь лично, немедленно обратиться за помощью к ближайшим рабочим и сообщить ответственному за ведение работ.

5.3.32. Рабочие, производящие очистку труб, обязаны быть в защитных очках, респираторах и касках.

5.3.33. При работе внутри печи запрещается: вырубать шлак на стенках без защитных очков, разбирать кладку большими глыбами. Разборку кладки нужно вести по кирпичу, спуская их по специальному желобу.

5.3.34. Работа в печи должна быть прекращена, если есть опасность обрушения кладки или обнаружено присутствие нефтепродуктов и газов.

5.3.35. При заполнении топливных трубопроводов присутствие людей в топке печи запрещается.

5.3.36. Зажигание форсунок и регулирование режима горения производить в защитных очках со светофильтрами, стоя сбоку от форсунки; при этом одежда должна быть плотно застегнута и обязателен головной убор.

5.3.37. При зажигании форсунки, работающей на жидком топливе, необходимо поднести к ней газовый запальник, открыть поступление пара и воздуха, и только после этого постепенно открыть вентиль на топливном трубопроводе у форсунки. Давление пара (воздуха) должно быть выше давления жидкого топлива не менее чем на 0,5 атм.

5.3.38. При попадании в форсунки вместе с газом конденсата необходимо немедленно перекрыть вентили подачи газа на печь и сбросить конденсат в линию «газ на факел».

Источник

Руководящий документ. Трубчатые нагревательные печи. Требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации

Руководящий документ распространяется на вновь разрабатываемые и реконструируемые нагревательные трубчатые печи нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности, работающие при температуре стенки трубы змеевика до 650°С и рабочим давлением до 16,0 МПа (160 кгс/см2) и минимальной тепловой мощностью от 0,1 МВт. Змеевики печей, работающие при температуре стенки трубы змеевика выше 650°С, должны соответствовать РД 3689-001-00220302/31- 2004 «Трубы радиантные и их элементы для реакционных трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

ТРУБЧАТЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ,
ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» 2004 г.

Начальник управления по надзору

в химической, нефтехимической и

Письмо № 11-11/379 от 23.04.2004 г.

Зам. начальника управления Л.Н. Ганьшина

Генеральный директор ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

ТРУБЧАТЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ,
ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ.

Заместитель Генерального директора В.А. Емелькина

Заведующий отделом № 30 А.Н. Бочаров

Заведующий лабораторией ЗОЛЗ И.M. Королёв

Научный сотрудник отдела № 41 И.Д. Джалилова

Заведующий отделом № 18 А.А. Казённов

Заведующий лабораторией 18ЛЗ В.Н. Греков

Заведующий сектором 18С2 Г.В. Филатов

Главный конструктор проекта В.И. Мешков

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РД

1.1. Настоящий руководящий документ распространяется на вновь разрабатываемые и реконструируемые нагревательные трубчатые печи нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности, работающие при температуре стенки трубы змеевика до 650 °С и рабочим давлением до 16,0 МПа (160 кгс/см 2 ) и минимальной тепловой мощностью от 0,1 МВт. Змеевики печей, работающие при температуре стенки трубы змеевика выше 650 °С, должны соответствовать РД 3689-001-00220302/31-2004 «Трубы радиантные и их элементы для реакционных трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

1.3. Настоящий РД устанавливает общие технические требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации трубчатых печей.

1.4. Трубчатые печи относятся к техническим устройствам, применяемым на опасном производственном объекте, и, в соответствии с «Постановлением Госгортехнадзора России о порядке выдачи разрешений на применение технических устройств на опасных производственных объектах» от 14.06.2002 г., должны иметь разрешение на применение. Проектная документация на строительство и реконструкцию трубчатых печей подлежит согласованию с органами Госгортехнадзора.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТОВ

При разработке Технического задания рекомендуется использовать опросный лист, содержащий следующую информацию:

— технологическое назначение печи;

— полную характеристику нагреваемых продуктов (фракционный состав по ИТК, наличие и содержание коррозионно-опасных компонентов, температуру и давление на входе и выходе из печи или требуемую долю отгона продукта на выходе из печи при фиксированных входных параметрах);

— полную характеристику топлив: жидких и газовых, включая содержание вредных примесей;

— допускаемое минимальное значение КПД печи;

— потребность в пароперегревателе и параметры пара на входе и выходе из печи (расход, температуры и давления);

— необходимость подачи пара или другого турбулизатора в змеевик;

— потребность в воздухоподогревателе;

— агент пожаротушения (водяной пар, азот или др.);

— тип системы очистки наружной поверхности конвективных змеевиков, ее расположение;

— количество и расположение штуцеров пожаротушения;

— расположение штуцеров под датчики приборов К и А;

— расположение воздушных и дренажных штуцеров;

— расположение и размеры площадок, маршевых лестниц и площадок;

— габаритные размеры с учетом вспомогательного оборудования (дымососы, вентиляторы, отдельностоящие дымовые трубы, выносные секции воздухоподогревателей и прочее) и специфические требования.

2.1.5. В состав проекта печи должно входить задание на разработку проекта фундаментов под печь, включающее следующую информацию:

— количество и расположение фундаментных опор;

— размеры фундаментных опор;

— размеры и размещение фундаментных болтов;

— реакции на все виды статических и динамических нагрузок, включая ветровую и сейсмическую: усилия и моменты от нагрузок.

3. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ

3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1.1. Трубчатая печь включает в себя:

— оборудование (змеевики продуктовые, змеевики, предназначенные для выработки и/или перегрева водяного пара, воздухоподогреватели), подвески, решётки и опоры для змеевиков;

— горелочные устройства (на газовом, мазутном или комбинированном топливе; с наддувом или самососные);

— теплоограждение (футеровка, теплоизоляция);

— металлоконструкции (несущие и ограждающие, лестницы, марши и стремянки, газоходы, воздуховоды, трубопроводы, дымовые трубы);

— тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы).

3.1.2. Тип печи определяется формой радиационной камеры, взаимным расположением камер радиации и конвекции, конфигурацией радиантного змеевика, расположением горелок.

— печи цилиндрические, коробчатые;

— печи однокамерные, многокамерные;

— печи с вертикальным, горизонтальным, винтовым радиантным змеевиком;

— печи с подовыми, сводовыми, настенными горелками; с расположением горелок на боковых, торцевых стенах, в один или несколько ярусов.

3.1.3. Конструкция трубчатой печи выбирается проектировщиком и согласовывается с заказчиком.

3.1.4 Конструкция трубчатой печи и её элементов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы, а также возможность технического освидетельствования, технического диагностирования, очистки, продувки, пропарки, промышленного ремонта и эксплуатационного контроля металла.

Должны предусматриваться условия для быстрой замены труб змеевика, снятия-установки горелок.

3.1.5. В многопоточных печах должна обеспечиваться тепловая и гидравлическая симметрия всех потоков.

3.1.6. Количество потоков в печи должно быть минимально возможным. Не допускается объединение или разветвление потока в пределах печи.

3.1.7. Первый ряд конвективного змеевика, в случае непосредственного облучения от факела горелки, приравнивается по условиям работы к радиантному змеевику.

3.1.8. При расчете коэффициента полезного действия печи следует принимать коэффициент избытка воздуха на выходе из печи равным:

для жидкого топлива

для газового топлива

для естественной тяги

для принудительной тяги

3.1.9. Теплонапряженность топочного объема, рассчитанная по полезно воспринятому теплу, не должна превышать 124 кВт/м 3 для печей с жидким топливом или 165 кВт/м 3 для печей с газовым топливом.

3.1.11. Конструкция печи должна обеспечивать тягу по всему тракту продуктов сгорания, необходимую для работы выбранных горелок и удаления продуктов сгорания.

3.1.12. Конструкция печи должна обеспечивать возможность беспрепятственного перемещения от температурных деформаций всех элементов печи на всех режимах ее работы.

3.1.13. Шаг радиантных труб, как правило, не должен превышать двух диаметров трубы.

3.1.14. В конвекционной камере должно быть зарезервировано место для возможного размещения в ней двух рядов дополнительных труб.

3.1.15. Во всех случаях, по крайней мере, три первых ряда труб конвективного змеевика по ходу продуктов сгорания должны быть гладкими.

3.1.16. При применении труб с развитой поверхностью (оребренных или ошипованных) в конвективном змеевике в случае использования жидкого топлива должна предусматриваться система очистки наружной поверхности труб.

3.1.17. Обдувочные устройства должны устанавливаться между рядами труб из расчета обдувки более двух рядов в каждом направлении с перекрытием их радиуса действия до 15 % (по длине конвекции). Могут быть установлены устройства газоимпульсной очистки. Управление системой очистки рекомендуется осуществлять по методике АООТ «НПО ЦКТИ».

3.1.18. Управление обдувочными устройствами должно осуществляться со щита, установленного на площадке обслуживания конвекционной зоны.

3.1.19. При установке более 6 обдувочных устройств должна быть предусмотрена дополнительная система, обеспечивающая автоматический пуск всех устройств в заданной последовательности нажатием одной кнопки.

3.1.20. Расстояние от крайних в ряду труб конвективного змеевика до поверхности футеровки должно быть минимально возможным.

3.1.21. Расстояние от радиантных труб до поверхности футеровки должно составлять от одного до полутора диаметров трубы, но не менее 100 мм. Минимальное расстояние от оси горизонтальной радиантной трубы до поверхности футеровки пода должно быть не менее 300 мм.

3.1.22. Конструкция печи должна позволять замену отдельной трубы без демонтажа всего змеевика.

3.1.23. Расстояние от оси горелок до ближайших труб экрана должно быть не менее 1100 мм. Для специальных печей и печей малой мощности возможны исключения.

3.1.25. Каждая топка в печах коробчатого типа должна иметь два люка лаза с минимальными размерами в свету 600×600 мм, или дверь 1600×600 мм.

На своде каждой радиантной камеры вертикальной печи должен быть предусмотрен, как минимум, один монтажный люк размерами в свету не менее 450×600 мм.

У основания дымовой трубы и на газоходе должны быть предусмотрены по одному люку-лазу размерами в свету не менее 600×600 мм, обеспечивающему доступ к шиберу.

3.1.26. Количество и расположение гляделок должно быть достаточным для визуального контроля состояния труб радиантного змеевика, трубных кронштейнов, пламени всех горелок, футеровки.

3.1.29. Конструкция уплотнений входных и выходных труб змеевиков должна обеспечивать возможность перемещения труб при термическом удлинении без нарушения герметичности данного узла. При этом должно гарантироваться исключение подсосов атмосферного воздуха.

3.1.30. Выход из строя тягодутьевых машин в процессе эксплуатации не должен приводить к необходимости остановки печи. Кроме резервирования тягодутьевых машин, должен быть предусмотрен байпас по продуктам сгорания в дымовую трубу.

3.1.31. Деление трубчатой печи на поставочные блоки должно быть отражено в технической документации с указанием массы поставочных блоков и мест расположения монтажных стыков. Монтажные стыки должны располагаться в местах, удобных для проведения сварочных работ.

3.1.32. Ориентировочная масса поставочного блока трубчатой печи, не требующая согласования с монтажной организацией и заказчиком, составляет 15,0 тонн. При формировании поставочных блоков большей массы требуется согласование с монтажной организацией и заказчиком.

3.1.33. При конструировании трубчатой печи следует учитывать нагрузки, возникающие при монтаже и зависят от способа монтажа, также при гидравлическом испытании змеевиков.

3.1.34. Поставочные блоки трубчатой печи должны иметь стандартные строповые устройства. Строповые устройства должны быть рассчитаны на фактическую массу поставочного блока, нагрузки, возникающие при монтаже и зависящие от способа монтажа, разработка строповых устройств производится на стадии рабочего проектирования.

3.1.35. Расчет на прочность элементов трубчатой печи следует проводить в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором РФ. При отсутствии стандартизированного метода расчёт на прочность должен выполнять разработчик печи.

Температура стенок труб змеевиков не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность.

3.1.36. Температура нагреваемого продукта (сырья) на выходе из печи должна назначаться с учетом сопротивления трансферных линий, а также требуемой величины доли отгона на входе в следующем за печью аппарате.

3.1.37. При невозможности обеспечения свободного теплового расширения отдельных элементов трубчатой печи, в расчетах на прочность необходимо учитывать дополнительные напряжения.

3.1.38. Участки элементов трубчатой печи и трубопроводов обвязки (в частности, наружные перекидки из камеры конвекции в камеру радиации) с повышенной температурой поверхности, с которыми возможно непосредственное соприкосновение обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

3.1.39. Крышки люков-лазов и гляделок должны быть прочными, плотными и должны исключать возможность подсосов атмосферного воздуха внутрь печи, а также самопроизвольного открывания.

3.1.40. Стойки печи от нулевой отметки до пода должны иметь огневую защиту, способную противостоять открытому пламени в течение 2-х часов.

3.1.41. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.

3.1.42. Все устанавливаемые на печах электродвигатели должны быть выбраны в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» ( ПУЭ ) и иметь, при необходимости, свидетельство о взрывозащищённости.

3.2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.2.1. Конструкция трубчатой печи должна соответствовать климатическим условиям площадки строительства.

3.2.2. Змеевики для трубчатых печей выполняются по РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

Расчетным давлением змеевика следует считать давление срабатывания предохранительных клапанов на выкиде сырьевого насоса или компрессора либо максимально развиваемое давление, если клапан не установлен.

3.2.3. Максимальная температура стенки труб змеевика должна определяться для наиболее теплонапряженной трубы при максимальном локальном тепловом потоке, определяемом с учетом неравномерности распределения тепловой нагрузки по окружности и длине/высоте трубы.

3.2.4 Максимальная расчетная (проектная) температура должна приниматься как минимум, на 15 °С выше найденной в соответствии п. 3.2.3 настоящего РД.

3.2.5. Материал змеевиков должен быть выбран максимально стойким (в том числе при нормальной температуре) к коррозии от нагреваемых сред; он должен допускать теплосмены без нарушения механических свойств, в том числе ударной вязкости.

3.2.6. Расчет толщины стенки труб змеевиков должен производиться для максимальной расчетной температуры и расчётного давления при расчётном сроке службы змеевиков 100000 часов в соответствии с действующей нормативно технической документацией.

Величина прибавки на коррозию и эрозию должна назначаться в соответствии с расчетным сроком эксплуатации змеевика.

3.2.7. В случае использования конвективных змеевиков для получения или перегрева водяного пара, должна быть обеспечена гарантия наличия в этих змеевиках воды, пароводяной эмульсии или водяного пара в количестве, обеспечивающем расчетную температуру змеевиков, или параметры труб змеевиков должны быть назначены по температуре продуктов сгорания.

3.2.8. Конструкция змеевика должна быть сварная. Фланцевые пары могут быть установлены на потоках на входе и выходе из печи.

3.2.11. Независимо от крепления радиантных и конвективных труб и пучков, должна быть обеспечена компенсация расширения между зонами конвекции и радиации.

3.2.12. На период гидравлических испытаний змеевики печей, подверженные испытанию водой или другим жидким агентом, должны быть оборудованы дренажными устройствами и воздушниками.

3.2.14. Змеевик трубчатой печи, по требованию Заказчика и с учетом возможности его транспортировки, может поставляться:

3.2.15. Допускается в исключительных случаях, по согласованию с заказчиком, конструкция печи, обеспечивающая возможность технического освидетельствования и ремонта змеевиков и футеровки после полного или частичного демонтажа змеевиков из печи.

Разработчик такой конструкции трубчатой печи должен в технической документации указать методику, периодичность и объем контроля труб (змеевиков), выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.

3.2.16. При разработке конструкции трубчатой печи должны учитываться Правила перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.

Предпочтение должно отдаваться габаритным печам или габаритным комплектным блокам, состоящим из змеевиков, узлов металлоконструкций и футеровки.

При конструировании змеевиков независимо от металлоконструкций должна быть обеспечена их максимальная заводская готовность и блочность.

3.2.17. Конструкция и схема змеевиков трубчатой печи должны обеспечивать эффективный теплоподвод к стенкам труб.

Температура стенок труб змеевиков не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность.

3.2.18. Продуктовые змеевики трубчатых печей должны быть, по возможности, самодренируемыми. На дренажных линиях должны быть предусмотрены запорные органы с дистанционным управлением.

3.2.19. Конструкция трубчатой печи должна обеспечивать возможность равномерного прогрева её элементов при пуске и нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных её элементов.

3.2.20. Конструкция газоходов должна исключать возможность образования взрывоопасного скопления газов, а также обеспечивать необходимые условия для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.

3.2.21. Выход продуктов сгорания из топочной камеры должен быть симметричным, обеспечивающим равномерное омывание труб конвективного змеевика.

3.2.22. Печь должна быть снабжена люками-лазами, гляделками, лючками для розжига горелок и взрывными клапанами.

3.2.23. Размещение и количество гляделок должно обеспечивать обзор всех труб и подвесок радиантного змеевика, а также факелов горелок.

3.2.24. Тип системы очистки наружной поверхности конвективного змеевика выбирается разработчиком и согласуется с заказчиком.

3.2.25. Печь должна быть оснащена системой лестниц и площадок для обслуживания змеевиков, управления работой горелок, приборов КИП, систем очистки поверхностей нагрева, шиберов.

3.2.26. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.

Оценка выбросов из дымовой трубы осуществляется в соответствии с «Методическими указаниями по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии ( РД-17-89 )».

3.2.28. Печь должна быть оснащена системой низковольтового электропитания (36 в) для подключения переносных светильников.

3.2.29. КПД каждой печи с утилизационным оборудованием должен быть не менее 83 %, в отдельных случаях, по согласованию с Заказчиком, допускается меньшая величина КПД.

3.2.30. Как правило, каждый технологический поток целевого назначения должен иметь независимый регулируемый нагрев.

3.2.31. При пропуске через печь технологического потока целевого назначения несколькими потоками, все потоки должны иметь симметричный нагрев, симметричную раздачу всего продукта технологического потока. При этом, количество потоков должно быть минимально возможным.

3.2.32. Отбор дымовых газов из топки/топок печей должен быть симметричным относительно расположения труб в вертикальных экранах с горизонтальными и вертикальными трубами.

3.2.33. Пересечение потоками газов сгорания экранных труб зоны радиации, кроме труб «ударных» экранов перед конвекционными камерами и много поточных змеевиков печей риформинга (связанных горячими трубопроводами с реакторами), не допускается.

3.2.34. Мазутное топливо должно быть подогрето до температуры обеспечивающей вязкость перед форсункой соответственно ее характеристике.

3.2.35. Жидкое топливо на печь должно подаваться по кольцевой циркуляционной системе рассчитанной на двойной расход.

3.2.36. Топливный газ перед горелками не должен иметь конденсата.

3.2.37. Пилотные горелки должны снабжаться топливным газом по отдельной от основных горелок топливной линии и иметь дистанционный и местный розжиг (нажатием кнопки оператором по месту).

3.2.38. Забор топливного газа от коллектора в заборную трубу не должен производиться из нижней части коллектора.

3.2.39. Расчёт минимального пожарного разрыва от трубчатых печей до другого оборудования проводить от наружной обшивки печей.

3.3. ЗМЕЕВИКИ

3.3.1. Материалы для труб змеевиков должны назначаться с учетом:

— максимальной температуры стенки трубы;

— прибавки на коррозию;

— допуска на разностенность труб.

3.3.2. Змеевики печей, за исключением камеры конвекции и перекидок, должны полностью располагаться в топочном пространстве печи.

3.3.3. На случай прогара труб к змеевику должен быть подключен пар или инертный газ для продувки.

3.3.4. Конструкция змеевика должна быть сварная и выполняться в соответствии с РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

3.4 ДВОЙНИКИ, ОТВОДЫ, КОЛЕНА

3.4.1. Для соединения труб змеевика следует применять детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали по ГОСТ 17380-2001 «Общие технические условия», ГОСТ 30753-2001 «Отводы крутоизогнутые типа 2D», ГОСТ 17375 «Отводы крутоизогнутые типа 3D», ГОСТ 17376 «Тройники», ГОСТ 17378 «Переходы», ГОСТ 17379 «Заглушки эллиптические», а также по ТУ 3689-001-33776721-97 «Отводы печные крутоизогнутые штампосварные», отводы крутоизогнутые бесшовные из легированной и высоколегированной стали, параметры и размеры которых приведены в ТУ 1468-001-17192736-01, ТУ 26-02-836-79 «Отводы крутоизогнутые протяжные печные».

В необходимых случаях применяются оребрённые трубы по CTП 442-2000 «Трубы оребрённые. Правила изготовления и приёмки» ООО «Фирма Эскорт». Могут быть использованы трубы и трубопроводные детали производства других фирм, имеющих соответствующую документацию, согласованную с Госгортехнадзором России.

3.4.2. Отводы изготавливаются с углом гиба 45, 60, 90 и 180°.

3.4.3. Применение отводов, кривизна которых образовывается за счет складок (гофр) по внутренней стороне отвода, не допускается.

3.4.4. Применение секторных колен допускается при рабочем давлении не более 4,0 МПа (40,0 кгс/см 2 ) при условии, что угол между поперечными сечениями секторов не превышает 22°30 ‘ и расстояние между соседними сварными швами по внутренней стороне отвода обеспечивает контроль этих швов с обеих сторон по наружной поверхности.

3.4.5 Двойники, отводы и колена должны выполняться из того же материала, что и трубы змеевика.

3.4.6. Расчетная толщина стенки двойника, отвода, колена должна включать прибавку на коррозию и эрозию, величиной не менее той, что принята для труб змеевика.

3.4.7. Отводы, двойники, колена, размещаемые в топочной камере, должны рассчитываться на те же расчетные давление и температуру, что и стыкуемые с ними трубы.

3.4.8. Отводы, двойники, колена, размещаемые вне топочного пространства, должны рассчитываться на то же расчетное давление, что и стыкуемые с ними трубы змеевика; расчетная температура принимается на 30 °С выше максимальной температуры нагреваемого продукта в данной части змеевика.

3.4.9. Толщина стенки отвода, двойника, колена должна быть как минимум равна толщине стыкуемой с ними трубы.

3.4.10. Вне зависимости от расположения отводов, конструкция печи должна позволять при необходимости доступ к ним с целью замены.

3.5. ТРУБНЫЕ ОПОРЫ, ПОДВЕСКИ, РЕШЕТКИ

3.5.1. Горизонтальные гладкие трубы змеевика должны опираться на металлические опоры. Расстояние между опорами обосновывается расчётом.

3.5.2. Опоры вертикальных труб устанавливаются на одном из концов, направляющие устройства устанавливаются на противоположном конце, а также в средних частях при длине трубы больше шести метров, если имеется возможность прогиба трубы.

3.5.3. Трубные опоры должны иметь возможность свободно расширяться и не вызывать дополнительные напряжения в трубах.

3.5.4. Проектом и при монтаже труб змеевика должно быть обеспечено касание трубами (горизонтально) всех опор без зазора при работе печи.

3.5.5. Опоры могут быть цельнолитыми или сварными из листа. В случае изготовления литых опор из двух и более частей, сварка опор должна производиться организацией-изготовителем.

3.5.6. Литье трубных опор должно выполняться по техническим условиям организации-изготовителя с контролем предела текучести, проведением механических испытаний, рентгеноскопии сварных швов (при их наличии) и опорных частей, с контролем предела прочности в интервале рабочих температур. Контроль 100 %.

3.5.7. Все находящиеся во внутреннем пространстве трубные опоры должны выполняться из высоколегированных хромоникелевых сталей с учётом температурных условий.

3.5.8. Расчетная температура для трубных опор, подвесок и решеток, контактирующих с продуктами сгорания, должна назначаться следующим образом:

— наличие теплоизоляции на промежуточных решетках конвективного змеевика не снижает их расчетную температуру.

3.5.9. Толщина трубных опор должна рассчитываться с учетом прибавки на коррозию. Прибавка на коррозию должна приниматься с учетом агрессивности среды, но не менее 3-х мм с каждой стороны опоры.

3.5.11. Независимо от конструкции трубы (гладкая, ошипованная или оребрённая) трубные опоры должны позволять замену любой трубы без разборки пучка конвекции.

3.5.12. Торцевые трубные решетки конвективного змеевика должны проектироваться с учетом следующих требований:

— со стороны продуктов сгорания торцевая решетка должна иметь слой футеровки не менее 100 мм; элементы крепления футеровки к торцевой решетке должны выполняться из нержавеющей стали; если расчетная температура торцевой решетки превышает 425 °С, необходимо использовать легированную сталь для ее изготовления;

3.6. ЗМЕЕВИКИ ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, ПАРООБРАЗОВАНИЯ И ПАРОПЕРЕГРЕВА

3.6.1. Особые требования к конструкции змеевиков подогрева питательной воды, парообразования и пароперегрева:

В коллекторах с внутренним диаметром более 150 мм должны быть предусмотрены отверстия (лючки) эллиптической или круглой формы с наименьшим размером в свету не менее 80 мм для осмотра и чистки внутренней поверхности. Вместо указанных лючков разрешается применение приварных штуцеров круглого сечения, заглушаемых приварным донышком, отрезаемым при осмотре (чистке). Количество и расположение штуцеров определяются разработчиком трубчатой печи. Лючки и штуцера допускается не предусматривать, если к коллекторам присоединены трубы наружным диаметром не менее 50 мм, расположенные так, что после их отрезки возможен доступ для осмотра внутреннего пространства коллектора.

3.7. ВХОДНЫЕ-ВЫХОДНЫЕ ПАТРУБКИ, ПЕРЕКИДКИ

3.7.1. Материал перекидочных трубопроводов назначается по материалу предыдущей трубы змеевика.

3.7.1. Входные-выходные патрубки и перекидки могут заканчиваться разделкой кромки под сварку или под фланцевое соединение.

3.7.2. Допускается применять только фланцы приварные встык.

3.7.3. Фланцы должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.

3.7.4. При необходимости размещения на патрубках и перекидках дренажных и воздушных штуцеров, последние должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.

3.7.5. Входные-выходные патрубки рассчитываются таким образом, чтобы они могли воспринимать осевые усилия (F) и крутящие моменты (М), указанные в таблице 3.7.5, если иного нет в техническом задании.

Источник