淺談煤氣爐耐火襯里的施工技巧及質(zhì)量控制

胡謙

（山東齊魯石化建設有限公司，山東 淄博 255400）

石油化工中煤氣爐的種類繁多，根據(jù)不同生產(chǎn)工藝，不同的爐種、不同的結(jié)構(gòu)與材料不斷進行劃分。煤氣爐耐火襯里通常選用強度高、重量輕、絕熱性能好的材料，其施工質(zhì)量對煤氣爐的安全穩(wěn)定生產(chǎn)有著直接的影響。在工程實踐中，煤氣爐耐火襯里保溫釘脫落或焊縫開裂、虛焊等現(xiàn)象時有發(fā)生，為此，結(jié)合自身工作經(jīng)驗對襯里施工需要注意的問題及控制措施進行了探討，盡量減少后續(xù)襯里的修復工作，進而保障生產(chǎn)的效率。

1 耐火襯里砌筑前的準備工作

1.1 準備工作的實施步驟

在煤氣爐耐火襯里施工之前，我們要從預焊件、鐵質(zhì)用品除銹等方面進行準備，具體準備工作如下。

（1）在煤氣爐灶砌筑之前，應對燃燒器接管、儀表接管、錨固件與托磚板等預焊件進行單個設備的檢驗，檢驗結(jié)果合格后方可進行爐窯的施工。

（2）熟悉設計要求，并嚴格按照設計要求對爐體內(nèi)外表面進行噴砂除銹處理，同時爐體內(nèi)表面應避免鐵銹、油漬等其他污物的存在，在除銹后應做好爐體表面的防雨受潮措施。

（3）砌筑前根據(jù)爐中心線與主要標高控制線對砌體的防線尺寸進行校核。

（4）按照設計要求和生產(chǎn)要求進行施工，同時經(jīng)驗收合格。

1.2 材料驗收

（1）對材料進行檢查。進行檢查時主要包括對于產(chǎn)品的質(zhì)量證明書、合格證、出廠檢驗報告、產(chǎn)品的規(guī)格型號等內(nèi)容。對于不具有固定形狀的耐火材料，應檢查其是否具有完備的使用說明，對于具有時效性的材料需要檢查其是否注明有效期及產(chǎn)品是否處于有效期內(nèi)。

（2）對耐火材料進行復驗。對耐火材料進行驗收時應檢查耐火材料是否符合設計文件規(guī)定的規(guī)格、牌號以及規(guī)定的標準，不定形耐火材料是否按照使用說明書安裝，具有有效期限的耐火材料是否在規(guī)定的有效期內(nèi)。復檢必須嚴格按照相關標準進行，要求負責復檢的部門必須由具有相關資質(zhì)的質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門進行。

（3）耐火材料或者制品在下述情況時需要進行復檢：耐火材料主要部位采用了耐火磚、耐火泥等相關產(chǎn)品；耐火材料及其制品為可能超過有效期或者是必須進行復檢的材料；使用了舊的耐火磚；質(zhì)量證明書理化指標存在異議，或者指標不全的；設計文件規(guī)定或者業(yè)主有要求時。

1.3 耐火材料或者制品的運輸與管理

（1）對于進場材料的要求：按照文明施工管理要求擺放整齊、標識清楚，嚴禁混放且嚴禁將材料直接與地面接觸，材料應距離地面200mm以上。

（2）對于材料運輸?shù)囊螅耗突鸩牧匣蛑破返难b卸、運輸過程中要做到輕拿輕放，防止雨淋，對不定形材料應防止雜質(zhì)污染。

（3）對于材料保管的要求：易受潮變質(zhì)的耐火材料必須放置在防潮倉庫進行妥善保管；對于具有有效期的材料，應根據(jù)不同材料規(guī)定的保管要求妥善進行保管，材料進庫時必須標明該材料的名稱、編號、生產(chǎn)地、生產(chǎn)時間、有效期限等，及時清理已過期材料。

（4）部分材料的特殊要求：對于具有防凍要求的材料應采取防凍措施；對于要求保持水分的耐火材料應密封貯存，置于陰涼倉庫中。

2 質(zhì)量控制點及控制方法

襯里施工的主要內(nèi)容包括鋼結(jié)構(gòu)中間交接、耐火材料檢驗、錨固件安裝及檢驗、耐火磚砌筑以及安裝耐火澆注料爐襯、耐火可塑料爐襯、安裝耐火涂抹料涂層、層鋪式耐火纖維爐襯、疊砌式耐火纖維模塊爐襯，測量爐墻砌筑尺寸是否存在偏差，檢查安裝過程中是否存在缺陷，并對缺陷進行修補檢查等具體步驟。對于爐窯襯里施工質(zhì)量控制主要涉及到以下幾個方面。

2.1 襯里施工前期質(zhì)量控制

（1）施工圖紙質(zhì)量控制：施工圖紙繪制完成后由專業(yè)人員進行會審、設計者對設計方案進行闡述；相關人員通過審閱圖紙來查找失誤與缺陷，各審閱人員互相溝通，對不足之處提出意見，檢查施工圖紙的設計文件是否完備，各專業(yè)之間銜接是否妥當。

（2）施工方案質(zhì)量控制：編制施工方案和工藝技術(shù)文件時要嚴格按照現(xiàn)有的相關規(guī)定和質(zhì)量標準規(guī)范來編制，施工方案必須制定嚴格的質(zhì)量保證措施，確保方案的安全性、可行性，在編制方案時還應該考慮經(jīng)濟性，施工方案的成本是否合適。

（3）施工企業(yè)資質(zhì)審查：必須對承擔施工任務的單位進行資質(zhì)審查，嚴格審查其資質(zhì)證書，確保施工隊伍資質(zhì)，同時資質(zhì)審查要具體到個人，特別是對于項目管理人員資質(zhì)的資質(zhì)審查和對特種作業(yè)人員的資質(zhì)審查。

（4）工序交接質(zhì)量控制：主要是鋼結(jié)構(gòu)筑爐交接，同時對于筑爐與安裝交接的過程要進行驗收，在進行驗收時交出單位、接收單位、監(jiān)理單位等相關的人員應當在場，檢查已完工部分是否符合施工圖紙、施工方案及相關規(guī)定的要求，在驗收合格之后由相關人員按規(guī)定填寫工序交接記錄并簽字確認。

2.2 實體檢查

（1）鋼結(jié)構(gòu)安裝專業(yè)工序交接。對于鋼結(jié)構(gòu)安裝專業(yè)工序交接控制主要包括以下方面：第一，測量鋼結(jié)構(gòu)的高度、寬度、垂直度、對角線誤差等指標，檢查其是否符合施工圖紙、施工方案及相關規(guī)定的要求。第二，測算壁板凹凸度、爐底板的水平度，測算預留門、孔等的截面尺寸以及人孔門、看火門的位置、大小等指標，檢查其是否符合施工要求和相關規(guī)定。第三，檢查是否存在會影響到筑爐工作或在筑爐工作完成后無法拆除的臨時性構(gòu)件，如果存在應全部割除并再次進行檢查。第四，應保持爐殼的清潔完整，做好爐殼內(nèi)壁的除銹、清除油污等相關工作。第五，檢查設備襯件的規(guī)格尺寸，確保設備襯件的規(guī)格尺寸符合施工要求以及相關規(guī)定規(guī)范的要求。

（2）耐火澆注料爐襯。對于耐火澆注料爐襯的質(zhì)量控制主要包括墻厚度、密實度、平整度、墻面垂直度等指標的檢查。對上述相關指標進行測算，要求襯里平整度與相關規(guī)定標準要求誤差不超過5毫米，厚度與相關規(guī)定標準要求誤差不超過5毫米，垂直度與相關規(guī)定標準要求誤差不超過15毫米。在檢查襯里密實度時應當使用0．5kg的手錘輕擊爐襯，輕擊時要采用350毫米的間距，檢查爐襯的平整度時要采用2米的靠尺進行檢查。

（3）疊砌式耐火纖維模塊爐襯。對于端墻、側(cè)墻、爐頂、橫跨及貫穿柱等交接部位銜接的質(zhì)量控制。爐襯相鄰錨固螺栓中心距與相關規(guī)定標準要求誤差不超過2毫米，任意兩錨固螺栓間距與相關規(guī)定標準要求誤差不超過5毫米。在檢查時要采用2m靠尺來進行檢查，要檢查靠尺與爐襯間隙模塊是否符合要求，如果存在問題，應該及時調(diào)整間隙方向，使其保持排列整齊、表面平整。

（4）溫釘安裝。對于溫釘安裝的質(zhì)量控制主要包括焊口、焊縫、焊渣等幾個方面，對上述內(nèi)容進行測算，質(zhì)量控制要求為間距與規(guī)定要求誤差不超過5毫米、垂直度與規(guī)定要求誤差不超過2毫米、差高度與規(guī)定要求誤差不超過2毫米。在進行檢查時要使用0．5kg的手錘逐個輕擊焊縫表面，觀察其是否符合規(guī)定要求。

（5）層鋪式耐火纖維爐襯。對于切割與鋪設進行質(zhì)量控制，在切割時，要保持其切口的整齊，安裝時里、外各層耐火纖維制品要采用縱、橫交叉鋪貼方法來安裝，每層之間的錯縫應超過100毫米，采用面層搭接的方式進行搭接，要求搭接長度大于100毫米，并采用粘結(jié)劑粘牢搭接處。在耐火纖維的對接處應留有余量以備壓縮之用，而在轉(zhuǎn)角處耐火纖維應交錯相接，確保不出現(xiàn)通縫。

（6）耐火涂抹料涂層。對于耐火涂抹料涂層的質(zhì)量控制包括如下內(nèi)容：配料用具、施工用水、用水量、施工環(huán)境、攪拌時間、密實度、施工縫、外觀質(zhì)量、養(yǎng)護條件。第一，在施工時使用符合規(guī)定的計量器具作為配料用具，施工用水采用生活用潔凈水即可，施工用水的水溫以不超過25攝氏度不低于10攝氏度為宜。用水量也有一定的要求，不同的產(chǎn)品要求不同，但用水量不得超過產(chǎn)品用水量的上限。施工環(huán)境溫度以不超過35攝氏度不低于5攝氏度為宜。第二，施工時應選擇晴朗天氣或者在室內(nèi)進行，防止日曬和雨淋，對干料攪拌的時間按要求不低于1分鐘，在對干料加水后進行攪拌的時間宜在2分鐘以上，需要注意的是攪拌好的襯里混凝土不得二次加水使用。不同的材料有不同的要求，施工時要嚴格按照材料使用指南進行，一般情況下應在30分鐘內(nèi)將材料用完。第三，對密實度進行測量，測量時使用0．5kg手錘，按照350毫米的間距輕輕敲擊材料來檢查，聲音鏗實清脆無松動，無空鼓聲即可視為符合要求。第四，按照相關操作規(guī)定的要求，施工縫應留設在兩排錨固釘中間，外觀質(zhì)量和平整度允許存在偏差但誤差應控制在一定范圍內(nèi)，全高尺寸同樣允許存在偏差，符合設計要求即可，對材料養(yǎng)護的條件應該符合規(guī)范標準及廠家說明書。

（7）耐火磚砌筑。對于耐火磚砌筑的質(zhì)量控制主要包括墻面平整度、墻面垂直度、磚縫、水平度、灰漿飽滿度等指標，對于上述指標分別進行測算，根據(jù)相關規(guī)定的要求，墻面平整度偏差在7毫米左右，墻面垂直度偏差在15毫米左右，磚縫要求不超過3毫米，水平度偏差在10毫米左右，灰漿飽滿度要求大于90%。

耐火磚砌筑的施工過程也有具體的要求：第一，在砌筑時要求砌體應錯縫砌筑，同一磚層前后相鄰磚列和上下相鄰磚層的磚縫不得重縫，砌體應橫平豎直，表面光滑平整，泥漿應飽滿，不得在砌體上砍鑿磚。砌磚時，應使用木錘或橡膠錘找正，在泥漿干固后，不得敲打砌體。第二，施工接近完成需要留茬時，應作成階梯形的斜茬。耐火砌體中不得使用寬度、長度小于原磚的1/2的磚或厚度小于原磚的2/3的磚，吊磚的磚槽不得加工，磚的加工面不宜朝向爐膛和煙氣通道的內(nèi)表面。

（8）耐火可塑料爐襯。耐火可塑料爐襯的質(zhì)量控制主要是對于材料的科學配比。在配置材料時耐火纖維棉與結(jié)合劑的質(zhì)量比應該在1：1．1～1．2左右，在進行噴涂時對于不同材質(zhì)的耐火纖維應按照相關要求分層噴涂，在噴涂施工過程中應分段分層噴涂，噴涂的過程應遵循自上而下依次沿厚度方向進行的準則，每層厚度宜為40～80毫米，各層的接縫應相互錯開，一般情況下要求噴涂施工連續(xù)進行，在噴涂過程中如果施工中斷，復噴之前應在接合處噴灑結(jié)合劑潤濕，之后才能繼續(xù)噴涂。

（9）爐墻耐火磚砌筑檢查爐襯尺寸偏差及缺陷修補檢查。對于爐墻耐火磚砌筑和爐襯的質(zhì)量控制：對爐墻耐火磚砌筑和爐襯進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在寬度大于5毫米的表面裂紋或表面出現(xiàn)貫穿性裂紋時應該按照相關要求進行修補，并在修補后按規(guī)定時間進行養(yǎng)護，發(fā)現(xiàn)有寬度大于3毫米的裂紋或直徑大于50毫米、深度大于10毫米的空洞時，應及時按照相關規(guī)定進行修補。

3 耐火襯里的裂縫快速有效的修復技巧

因煤氣爐是高溫運行，內(nèi)部襯里有耐火磚，由于烘爐不當或者使用過程中操作失誤可能會帶來裂縫。針對襯里的裂縫，我們通常采用耐火泥進行修復。但是又由于耐火泥無法與耐火磚牢固的融合在一起，經(jīng)過短時間的運行后，填補耐火磚裂縫的耐火泥將會自行脫落或者被沖刷掉，因此該辦法只能解決短時間的問題，無法從根本上解決該問題。在修復裂縫上具有一定的技巧性，應該制定詳細的修復方案，明確修復步驟，重新制訂烘爐的曲線。

3.1 明確修復步驟

針對有裂縫的耐火襯里，建議首先用空氣吹凈磚縫內(nèi)粉塵，用磷酸水沖洗磚的裂縫，保障裂縫間沒有粉塵等雜物；然后采用高溫石棉盤根與高溫粘結(jié)劑（AP-Ⅰ型）混合，將磚的裂縫塞滿，繼續(xù)用高溫粘結(jié)劑填充裂縫只是與表面保持水平，待粘結(jié)劑完全凝固；最后采用保溫粘結(jié)劑（AP-Ⅱ型）涂抹在裂縫處，涂抹的厚度在2mm以上，確保涂抹后與原有的高溫粘結(jié)劑（AP-Ⅰ型）能夠完好的凝固為一個整體。修復工作完成后需要將烘爐停工養(yǎng)護5個自然日，確保修復的裂縫能夠整合在一起。在整個修復過程中，要避免與水接觸，否則粘結(jié)劑的粘性將會降低，進而無法保障裂縫的修復成功。

3.2 重新制訂烘爐的溫度曲線

烘爐修復完成后需要對爐內(nèi)的問題進行調(diào)整，便于粘合劑更好的與原有爐內(nèi)壁結(jié)合在一起，需要進行養(yǎng)護96個小時后，即4個自然日后才可以正常使用。爐內(nèi)溫度需要緩步的上升，切忌突然升高到600攝氏度以上使用，具體的問題使用曲線見圖1。

圖1 重新制訂烘爐的溫度曲線

4 結(jié)語

在實際施工過程中，爐窯質(zhì)量存在一些通病，主要包括鋪襯耐火纖維下料尺寸不規(guī)范、搭接面積??；保溫釘脫落或焊縫開裂、虛焊、焊接不牢；砌磚工程重縫，其平整度、磚縫較差，達不到相關規(guī)范的要求；耐火澆注料的施工養(yǎng)護不及時；模塊安裝表面平整較差，螺栓扣擰不嚴等。為解決上述問題，一方面需要加大培訓力度，培養(yǎng)專門的質(zhì)量控制人員，并在實際施工過程中責任到人，另一方面需要做到技術(shù)交底到位，強化產(chǎn)品生產(chǎn)單位施工單位的自檢程序，嚴格控制產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)質(zhì)量，為確保爐窯的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障。爐窯的質(zhì)量問題涉及到廣大用戶的生命及財產(chǎn)安全，質(zhì)量控制的過程不容忽視、不容大意。

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