陶瓷纖維在石化行業(yè)的應用

一、概述：周期、削減搶修時間、降低噪聲、保護環(huán)境均有顯著效果。60年月該項技術(shù)傳入國內(nèi)后馬上引起各行業(yè)的重視。70年月初已先后在石化系統(tǒng)輸油管線和煉油廠加熱爐上使用，一些煉廠加熱爐輻射室用陶瓷纖維爐襯代替耐火磚和輕質(zhì)耐熱混凝土爐襯，使爐襯厚度減薄1/2―1/3，爐襯散1/21－1.5％，收到了較好的應用效果。從設計角度，目前石油化工分成兩大局部：以北京院、洛陽院為首的甲級設計單位負責全國石油化工廠中各種加工裝置的設計，以北京石化工程公司、蘭州院〔現(xiàn)遷寧波〕為主的甲級設計單位負責全國各化工廠乙烯裂解化工裝置的設計。750－850℃，純輻射爐在900℃以上，制氫裝置轉(zhuǎn)化爐在1040－10501150－1250℃。陶瓷纖維加工成毯、氈、板、紙、帶等可用于這些爐膛中。至目前為止，陶瓷纖維制品以層鋪、模塊、噴涂及可塑料等各種爐襯構(gòu)造形式在全國各省市近40余家大型石化企業(yè)近千臺建或老廠改造加熱爐上進展了廣泛應用。二、陶瓷纖維爐襯的技術(shù)性能優(yōu)勢以下技術(shù)性能優(yōu)勢：低容重：陶瓷纖維折疊模塊爐襯比輕質(zhì)隔熱磚襯輕75%以上，比輕質(zhì)澆注料襯輕`90%到95%?？纱蟠鬁p輕窯爐的鋼構(gòu)造負荷，延長爐體使用壽命。1/9，大大削減了爐溫操作把握中的能源耗量，尤其對連續(xù)式操作的加熱爐能起到格外顯著的節(jié)能效果。400℃0.12W/mk600℃0.28W/mk1/8，為輕質(zhì)1/10，絕熱效果顯著。絕熱效果的影響小。6001400℃不同溫度檔次的使用要求。從形態(tài)上已漸漸形成了從傳統(tǒng)的棉、毯、氈產(chǎn)品到纖維模塊、板、異型件、紙、纖維纖制品的使用要求。受的前提下，纖維折疊模塊爐襯可以以任意快的速度加熱或冷卻。沖擊或受路途運輸?shù)恼駝訒r不易損壞。〔如：養(yǎng)護、枯燥、烘烤、簡潔的烘爐過程以及嚴寒天氣下的保護措施，爐襯施工完畢即可投入使用。1000300HZ的聲波，隔聲力氣優(yōu)于常用隔聲材料，能顯著降低噪聲污染。陶瓷纖維爐襯的高熱敏性，更能適應加熱爐的自動化把握。蒸汽均不被侵蝕，與鉛、鋁、銅不浸潤。三、陶瓷纖維爐襯在石化行業(yè)的主要應用構(gòu)造及其應用特點分析：對陶瓷纖維爐襯在石化行業(yè)的主要應用構(gòu)造及其應用特點具體總結(jié)分析如下：1、石化行業(yè)主要應用爐襯構(gòu)造種類：12、疊砌式〔折疊式〕模塊構(gòu)造爐襯3〕4、不定形陶瓷纖維爐襯構(gòu)造5、復合構(gòu)造爐襯構(gòu)造2、各種陶瓷纖維爐襯構(gòu)造的特點、層鋪式陶瓷纖維爐襯構(gòu)造〔毯、氈、板〕一層層地鋪放到爐壁鋼板上，然后通過耐熱鋼錨固件或耐高溫陶瓷錨固件進展固定的一種爐襯構(gòu)造方式。層鋪式陶瓷纖維爐襯構(gòu)造的特點：A、層鋪式爐襯可依據(jù)爐襯厚度方向上溫度的變化，用不同材質(zhì)的纖維制品組成，從而可以大大降低筑爐費用。C、缺點由于錨固件直接暴露于工作熱面，當爐溫較高時，對錨固件材質(zhì)的要求較高，甚至爐時技術(shù)經(jīng)濟效果最顯著。層鋪式陶瓷纖維爐襯構(gòu)造所需用的耐熱錨固件數(shù)量較多，這些錨固件本身又是一個〔毯、板〕在使用溫度下的收縮而在搭接處消滅縫隙，會從確定程度上影響保溫效果。、疊砌式模塊爐襯構(gòu)造128kg/m3的高鋁、高純、含鋯等不同類型材質(zhì)的針刺毯，按確定的寬度折疊成風琴狀，然后將折疊塊加以確定量的預壓縮，并在壓縮狀態(tài)下捆包起來，最終預埋裝或不預埋裝錨固件折疊壓縮而成。模塊纖維不含任何結(jié)合劑。陶瓷纖維模塊可在無背襯或有背襯下通過錨固件固定在爐壁板錨固件上。錨固件承受耐18-〔30425-2〔31020-3〔80023-6〔601。由于擁有多種固定模塊的錨固構(gòu)造，因此，也具有多種安裝方法和安裝形式。目前，應用最多的幾種錨固構(gòu)造〔、中心孔吊掛式〔、插刺式C爐子對模塊構(gòu)造外形的要求不同，又開發(fā)了如拐角錨固構(gòu)造形式的模塊、蝶形錨固構(gòu)造形式的模塊與板登式錨固構(gòu)造形式的模塊。中心孔吊掛式：中心孔吊掛式纖維組件是承受優(yōu)質(zhì)針刺毯為原料，用專用的纖維組件加工設備加工而成，它包括折疊毯、丁形架、保護片、打包帶、塑料管、中心吊孔式滑梯六局部。具體構(gòu)造如下：本身組件：丁形架、中心吊孔式滑梯固定在爐殼上的金屬錨固件：螺栓、螺母梯進展固定安裝的。與其它的構(gòu)造形式的纖維組件相比，具有以下特點：a、單塊固定，可隨時拆裝更換，使其修理格外便利。b、由于是可以單塊安裝、單塊固定，使其安裝排列方式相比照較靈敏，可以承受拼花地板式安裝排列形式，亦可承受沿折疊方向順次同向排列型式。、由于是單塊纖維組件對應于用一套螺栓、螺母進展固定，使組件內(nèi)襯固定相比照較結(jié)實。d、尤其適用于爐頂部位內(nèi)襯的安裝。插刺式：構(gòu)造與組成WLHWLH預埋錨固件的角鐵式纖維折疊模塊LLH無錨固件的角鐵式纖維折疊模塊 角鐵式纖維模塊用錨固件預埋錨固件型：無錨固件：螺栓、螺母構(gòu)造特點：預埋錨固件型：栓與螺母實現(xiàn)纖維模塊與爐壁鋼板的連接，與不預埋錨固件型相比具有以下特點：排列或沿折疊方向順次同向排列構(gòu)造。組合模塊。d無錨固件型：特點：b沿折疊方向順次同向排列構(gòu)造。構(gòu)造與組成：蝶形陶瓷纖維折疊模塊由折疊毯、蝶形錨固件、捆扎帶、保護片組成。構(gòu)造特點a、該模塊構(gòu)造由兩組完全一樣的折疊塊組成，中間承受耐熱合金鋼管穿透折疊塊并通平坦、美觀、厚度均勻。b、折疊塊在兩個方向上的回彈均勻全都，充分保證了模塊壁襯的均勻性與嚴密性。構(gòu)造又結(jié)實，充分保證了模塊的使用壽命。d、 單塊安裝、單塊固定，可隨時拆裝更換，使其修理格外便利。由于單塊安裝、單沿折疊方向順次同向排列。、貼面式爐襯〔或毯粘貼在一般耐火磚或不定形耐火材料上形成一層陶瓷纖維隔熱層的爐襯構(gòu)造形式?，F(xiàn)有的窯爐節(jié)能改造，尤其是窯爐砌磚完好或經(jīng)修理仍可連續(xù)使用的狀況下，均可承受貼面式陶瓷纖維爐襯構(gòu)造。承受貼面式陶瓷纖維爐襯構(gòu)造時，爐墻總厚度增加，但絕不會增加熱損失，由于纖維隔熱，它和耐火磚的界面溫度要比工作面低得多，其蓄熱比不加纖維要小得多，對于間歇式爐尤其顯著。貼面式陶瓷纖維爐襯的特點是：適用于舊爐改造。由于受粘接劑粘接強度的限制，保溫厚度不行太厚。抵抗煙氣沖刷力氣差，使用壽命較短。、不定形陶瓷纖維爐襯不定形陶瓷纖維爐襯可分為陶瓷纖維澆注料爐襯和陶瓷纖維噴涂料爐襯?！睞〕陶瓷纖維噴涂料構(gòu)造爐襯：是將陶瓷纖維棉與無機結(jié)合劑混合以后，在現(xiàn)場用特別的不直接暴露于工作熱面，但離工作熱面較近〔僅15—35mm，所以當該構(gòu)造應用于較高爐溫的窯爐時，對錨固釘材質(zhì)的要求較高，因此，該構(gòu)造爐襯最適用于低溫或中溫爐?！瞾淼囊环N纖維不定形材料爐襯，它不僅具有纖維定形產(chǎn)品一切優(yōu)良的熱物理性能，并具有抗風蝕、耐磨損、抗沖擊震驚等優(yōu)良的力學性能。裝澆注料，在施工現(xiàn)場拆封后即可施工，特別是對外形、構(gòu)造簡潔的窯爐壁襯施工簡潔，壁襯整體性和氣密性好。爐襯局部損壞，可便利的進展修補，節(jié)約修理時間，延長使用壽命?？煽貧夥崭G爐中使用，較定形陶瓷纖維制品穩(wěn)定。、復合構(gòu)造爐襯其主要目的是通過對爐襯合理的組合，到達物盡所用、安全經(jīng)濟。復合構(gòu)造爐襯有多種不同方式，依據(jù)用途可分為兩類：一類主要有陶纖噴涂料〔背襯〕--〔熱面〔背襯〕--〔熱面〕；陶瓷纖維氈或板〔背襯〕--耐火絕熱磚〔熱面〕；陶瓷纖維澆注料〔背襯〕--耐火澆注料〔熱面〕；此類構(gòu)造具有較高的抗氣流沖刷力氣，多用于爐墻。另一類是陶纖噴涂料或澆注料〔背襯〕--陶纖模塊〔熱面〕；此類構(gòu)造具有較高的綜合性能，可充分避開煙氣對錨固件的腐蝕，效果等同于阻氣金屬箔。節(jié)點1 節(jié)點2四、陶瓷纖維爐襯的構(gòu)造設計及應用1、陶瓷纖維爐襯的選擇〔爐子熱源種類、爐內(nèi)氣體成份及流速、爐子運行制度〕不同，其使用溫度亦不一樣。其規(guī)律為：·50-100℃，150-200℃。100-150℃。50℃2〕、陶瓷纖維爐襯厚度的設計〔平壁或曲壁〕而定，但不管平壁或曲壁均與材料的導熱系數(shù)、冷熱面平均溫度及單位外表允許的熱損失有關(guān)，與此同時,,即由爐內(nèi)經(jīng)過纖維爐襯傳導的熱量應與爐壁外鋼板向大氣中散失的熱量一樣,Q傳=Q散,所以,耐火纖維爐襯厚度的計算,應以下式為依據(jù)進展計算:Q =Q傳 散傳δ=λp/Q *(th-tc)傳散Q =A(tc-ta)1.25+3.9{[(tc+273)/100]4-[(ta+273)/100]4}散其中,Q ————代表由爐內(nèi)通過爐襯向爐外傳導產(chǎn)生的熱量〔w/m2〕傳Q 〔w/m2〕散λp〔w/m..k〕ht 代表爐膛內(nèi)工作溫度(℃)h——————ct 代表爐壁外外表溫度(℃)c——————at 代表環(huán)境空氣的溫度(℃) 一般狀況下取值為20℃a——————A2.2,2.8,1.4-1.5λλp熱系數(shù)計算得出。錨固系統(tǒng)材質(zhì)的選擇錨固件材料的選用一般應依據(jù)錨固件所處位置的工作溫度，以及是否直接與煙氣接觸而打算。承受模塊的平鋪疊砌復合爐襯構(gòu)造，錨固件冷面固定，不與煙氣直接接觸，熱工計算下，錨固件既具有確定的耐腐蝕性，又具有高溫下承載力氣。平鋪疊砌爐襯安裝排列形式確實定種較為傳統(tǒng)的安裝排列方式，隨著陶瓷纖維模塊應用技術(shù)的進展，特別是近幾年國際上各大陶瓷纖維工程承包公司對陶瓷纖維模塊應用技術(shù)的爭論及應用實踐證明：模塊承受拼花地板排列方式存在以下幾點缺點:、回彈不均，模塊間易消滅不規(guī)章裂縫，引起爐襯竄火，進而燒損錨固件，致使模塊脫落。尺寸誤差不同，致使相鄰每四塊模塊中間產(chǎn)生一小方洞，整個襯里就會消滅很多小洞，影響了爐襯的保溫效果。塊模塊中，確定存在一塊模塊的長度方向〔模塊無膨脹方向〕與另一爐墻襯里連接，而高溫爐襯。綜上所述，拼花地板排列模塊的方式確實存在確定缺陷，因此現(xiàn)行方案多承受兵列式順排模塊方式，兵列式排列方式為模塊順次同向排列，每一排中的任意兩塊模塊間為膨脹方向接觸，模塊的回彈性可充分抵消模塊高溫下的收縮；任意兩排模塊間為非膨脹的長度方向接高溫下的收縮，補償毯的壓縮量遠大于模塊的收縮量，從而完全避開了拼化地板式排列模塊的缺點，同時，兵列式排列方式的纖維壁襯外表規(guī)章、平坦，模塊間接觸嚴密。五、陶瓷纖維爐襯在應用過程中需留意的問題、陶瓷纖維爐襯施工后不需烘爐，故在開工前要保護好爐襯，防止雨水、水蒸氣等浸濕。、為防止燃料及煙氣中的二氧化硫?qū)t壁的腐蝕，施工時應在爐壁內(nèi)外表涂高溫防腐涂層〔72B20－2023，以及在設計時考慮金屬鋁箔阻氣層。、復合襯里的層間溫度不行無視，假設迎火面陶瓷纖維材料厚度較薄，導致層間溫度提高，背襯材料超溫損壞，必定破壞整個爐襯的整體性。使爐襯壽命降低。、錨固釘?shù)牟馁|(zhì)和焊接應安全牢靠，選材不當或焊接不牢，會使錨固釘根部腐蝕脫落，導致襯里破壞。、加熱爐爐頂鋼板焊接與爐頂和對流室連接處必需滿焊和嚴密，防止雨水入爐損壞爐襯。、防止施工、生產(chǎn)搶修時，爐頂板走人、運物因振