圆筒形立式加热炉钢结构安装及焊接工艺
[摘要] ：针对圆筒形立式加热炉在安装与焊接过程中容易出现一些质量问题的情况，本文提供了一种比较合理的网状骨架覆板法施工工艺，并就其施工步骤和技术要点等方面作系统介绍。

[关键词] ：加热炉钢结构圈梁立柱壁板环梁组焊工艺
1 概述
圆筒形立式加热炉是石油化工装置中的常见设备，对于一些较大型加热炉的辐射室钢结构施工是整台加热炉的施工重点和难点，如何采取合理的施工方法，有效地控制组焊变形是整台加热炉施工的关键。

我公司施工的新疆独山子石化炼油厂60×104t/a馏份油加氢装置加热炉F001和F002，其辐射室直径11.5m，高18.6m，顶标高EL+22400mm，16根350mm×350mm ×12mm×19mm的H型钢立柱沿圆周均布，8圈槽钢320mm×90mm×10mm的弧形加强环梁，炉底、炉顶圈梁均为槽钢400mm×100mm×10.5mm的组合圈梁，筒体板厚6mm。

示意图如图1。

辐射室体积庞大，结构复杂，要求精度高，为保证施工质量，采用了
网状骨架覆板施工工艺，即先将辐射室钢结构骨架立柱与加强环梁安装完毕，再安装壁板。

现加热炉已施工完毕，经检查，外观质量良好，无凹坑和鼓包等缺陷。

2 安装步骤
F001加热炉辐射室钢结构网状骨架覆板法施工步骤见框图2。

图2 施工步骤
3 施工要点
3.1 辐射室立柱安装
辐射室立柱的安装是辐射室钢结构施工的难点之一，保证每根立柱的垂直度是立柱安装的关键，为保证立柱的施工质量，施工中采用“十字加固对称竖立法”进行安装，具体步骤如下：
（1）用一台50t汽车吊在炉底圈梁上竖立第一根立柱，用两台经纬仪从两个垂直的方向找正后，用4根钢丝绳从四个方向封住临时固定，并将柱脚焊在炉底圈梁上。

（2）在对称方向用同样的方法竖起立柱后，用两根φ159mm×8mm的无缝钢管（中间加连接板）将两根立柱在约2/3高度处连接并加固成片。

（3）在垂直方向用同样的方法竖第三、第四根立柱，并利用两根φ159mm×8mm的无缝钢管水平加固，将四根立柱连接成框后摘掉所有的加固封绳，具体形式如图3所示。

（4）以这四根立柱为支撑，用一台50t汽车吊，依次竖立其它12根立柱，每竖一根，同时完成与前一根立柱之间、十字加固以下加强环梁的安装和点焊，然后用同样的方法竖立下一根，直至全部竖立完毕。

3.2 炉顶圈梁的安装
炉顶圈梁安装的关键是要保证其水平度，过程如下：
（1）16根立柱及十字加固以下的加强环梁均安装完毕后，用水平软管测量每个立柱顶部是否在同一水平面上，以保证炉顶圈梁安装后的水平度。

（2）在炉顶圈梁的安装过程中，要对16根立柱上部进行二次找正，将其垂直度偏差控制在规范允许的范围内。

（3）炉顶圈梁安装完毕后，再安装十字加固以上的加强环梁，加强环梁安装前应用弧形样板逐个检查，弧度超标部分需及时调整，以保证壁板的弧度。

3.3 围板
可用一台50t汽车吊围板，根据排板图，沿网状钢骨架从下圈至上圈围板。

围板前可根据排板情况在板的上下两端均无加强环梁处，先临时设置一圈壁杠以方便围板及保证质量，为加快进度和提高吊车利用率，可打破常规围板方法，围完下圈壁板后，纵缝可不先焊，接着围上圈壁板。

加强环梁处的弧度决定了壁板的弧度。

3.4 壁板焊接
由于壁板所有纵缝、环缝都集中在最后焊接，若采用常规的焊接方法，势必会引起组对点焊缝拉裂及壁板的焊接变形，因此必须采取一定的焊接措施和焊接方法。

（1）焊工分布：由四名焊工对称施焊，如图4所示。

（2）焊接顺序：先加强环梁后壁板，先纵缝后环缝。

每位焊工首先将加强环梁与立柱的连接角钢焊接完毕，再焊接壁板，壁板的焊接遵循先纵缝后环缝的顺序。

a 纵缝焊接：首先分段花焊（100mm为一段）最下圈壁板纵缝，再焊接立柱与壁板焊接完毕，再将纵缝补焊完毕。

b 环缝焊接：同纵缝焊接类似，首先分段花焊（100mm为一段）环缝，再焊接立柱与壁板间断焊（100mm为一段），花焊完毕，再将环缝补满。

实践证明，采用此种焊接方法，无一处发生焊缝拉裂现象，壁板基本无变形，筒壁板的圆度用弦长1m的弧形样板检查，间隙均小于2.0mm。

4 结束语
通过工程实际证明，对于大型的圆筒形立式加热炉辐射室，采用此种网状骨架覆板法施工工艺具有很大的优势，此工艺施工方法简单，对施工机具要求不高，既节约了施工成本，又保证了施工质量，值得进一步推广和应用。