圆筒式加热炉辐射室分片预制及安装方法

邢宝庆 鹿文龙 许庆辉

【摘要】研究了在垂直方向上对圆筒式加热炉辐射室进行分片预制的方法，分析了辐射室分片预制方法的特点。结果表明：这种方法大大减少了现场安装组对工作量，减少了人工，机械的使用量，节约了成本。降低了工作风险，提高了施工进度，保证了工程质量。

【关键词】圆筒式 辐射室 分片预制 安装

圆筒式加热炉是化工设备中常见设备，现场组对焊接无疑会有大量的高空作业，需要搭设大量脚手架，给铆工，电焊工和起重架子工带来大量高难度作业并且如果弧形构件的弧度偏差较大，现场调整难度大。圆筒式加热炉辐射室分片预制方法，是根据辐射室立柱数量N，在垂直方向上以辐射室立柱为界把辐射室分成N份，并根据运输尺寸要求进行分组。假设辐射室的内径为r，炉壁板为δ，有8根立柱，立柱宽度为w，高度为h，根据运输尺寸要求把辐射室分成8份，3份为一预置组，共2组，余下2份现场组对。

1 分片预制方法1.1 胎具制作

选取适当的钢板，这里我们选用δ=10的钢板做模板，用300的工字钢做底座，制做出胎具3个（胎具形状、尺寸如图1），模板的凹槽的长为L，宽为H，凹槽是用来安放立柱的，所以它的尺寸要略大于立柱的尺寸，凹槽与凹槽的中心夹角为圆周的1/8，即360°/8=45°（若为N份则为360°/N），凹槽与凹槽之间的弧板是用来支撑炉壁板的，它的曲率直接影响到炉壁板的曲率，它的放样半径为R=r+δ，模板制作完成后，利用水平尺找正，把模板竖直地焊接在底座工字钢的中心线上。

胎具制作完成后，把3个胎具等间距地、平行地放到预制厂水平地面上（地面要铺设钢板），用矩形找正法保证三个钢板模板面平行且凹槽在同一直线上。用垫铁对胎具找平，用水平软管测量底座工字钢上平面是否在同一水平面上，胎具找平后并用角钢做支架与地面钢板固定，保证胎具的稳定性。

由于胎具的几何尺寸、地面的平整度、胎具的摆放和底座的水平度直接影响到预制的精度，所以在预制找正时要严格控制尺寸偏差。

考虑到焊接收缩变形对圈梁尺寸的影响，辐射室顶圈梁的放样半径尺寸要比实际尺寸大0.05%～0.07%，这样才能保证焊接完成后辐射室顶圈梁的尺寸符合图纸要求。辐射室顶圈梁预制好后，找到并标记出辐射室立柱中心所在的位置，以两根立柱之间的弧板中心为分界线把环梁切割成两份。如图

图3 辐射室顶板

1.2.3 辐射室加强圈、炉壁板预制安装

用滚板机滚制炉壁板和加强圈，曲率半径分别为r1=r，r2=r+δ。加强圈滚制完成后，在三根立柱上找到相应位置并安装焊接加强圈。加强圈安装完毕后，在上面铺设炉壁板，在焊接炉壁板与立柱和加强圈的环缝的时候，一定要从一个方向向一个方向施焊，这样就释放了焊接应力，使得炉壁板与立柱和加强圈完全自然接触，保证了炉壁板的曲率，也使得炉壁外观成型较好。

1.2.4 开孔和安装衬里锚固钉

找到看火门的位置并开孔。完成后，涂刷防腐漆，安装衬里锚固钉，锚固钉数量多，在地面上安装锚固钉大大降低了工作难度和人工数量。

1.2.5 辐射室外炉管的预制

炉管采用2根炉管和1个弯头呈U型进行组对，另一侧用8字形模板加固，防止在运输，吊装装过程中焊道受力，影响焊道质量。如下图4所示。

找到重心位置后，做出X轴的平行线，即可确定出吊耳位置，这样保证了在没有风荷载的影响下预制组在吊起时是竖直的，减小了现场组对难度。2.2 现场吊装及组对

把预制完成的2组预制组吊装安装到炉底上，焊接组对辐射室顶圈梁。完成后，焊接剩下2份的加强圈和炉壁板，安装衬里锚固钉，最后穿炉管，焊接余下的两块辐射室顶板。

3 结束语

（1）分片预制辐射室方法把大量的高空作业转移到了地面，降低了作业风险

（2）有效控制了焊接变形和弧形构件的弧度，外观成型好，保证了工程质量。

（3）减少了人工、吊车台班和辅材使用量。

提高了安装进度，节约成本，有良好的经济效益。

参考文献

[1] 赵斌，张克宝.圆筒形加热炉工厂模块化预制工法.《商情》2011年 第6期 3 页 94-95页