Требования к печам нагрева нефти
Обновлено: 05.07.2024
Установка подогрева нефти
Установка подогрева нефти (УПН) предназначена для подогрева нефтепродуктов в технологических нефтепроводах и резервуарах.
УПН работает по 2-контурной схеме:
- 1-й контур (греющий) - индуктивно-кондуктивные электронагреватели и теплообменник;
- 2-й контур (подогреваемый) - теплообменник и подогреваемый трубопровод или резервуар.
Нагрев нефтепродуктов осуществляется промежуточным теплоносителем (вода, антифриз) через теплообменник.
Автоматическое поддержание температуры теплоносителя и защиту от ненормальных режимов работы электрооборудования обеспечивает надежная аппаратура управления и коммутации.
В качестве теплообменного устройства могут быть использованы 2 вида теплообменников:
- кожухотрубчатый (для установок мощностью от 100 кВт и выше) - нагрев в нефтепроводах;
- пластинчатый (для установок мощностью до 100 кВт) - нагрев/подогрев в резервуарах, емкостях.
- в виду отсутствия необходимости использовать присадки, добавляемые в нефть для повышения ее транспортировочных свойств, значительная экономия расходов на транспортировку;
- в качестве источника энергии для подогрева используется сама перекачиваемая нефть как топливо для работы горелок, также в качестве топлива можно использовать попутный газ;
- в максимальной степени используются технологии замкнутого цикла: рециркуляция дымовых газов, использование постоянно циркулирующего нетоксичного жидкого теплоносителя;
- высокая экологичность установок подогрева нефти;
- установки подогрева нефти обеспечивают заданный технологический режим работы нефтепровода, соответствуют высоким требованиям по надежности, безопасности, уровню автоматизации и управления, эксплуатационным и экономическим параметрам.
Подогрев нефти осуществляется с 2 мя целями:
улучшение реологических свойств (способность изменять во времени напряженно-деформированное состояние в поле действия механических сил);
снижение вязкости нефти.
Подогрев нефти проводится на нефтяной промыслах, при транспортировке нефти дальним потребителям, на НПЗ.
На нефтяном промысле подогрев нефти проводится у устьев скважин и на установках подготовки нефти.
На устьях скважин для этого устанавливают печи малой производительности до 100 т/сутки, нагревающие нефть до 50°С, на установках подготовки нефти используют печи с производительностью до 10 тыс. т/сутки, подогревающие нефть до 70°С.
На нефтяном промысле подогрев нефти проводят при ее деэмульсации (термический способ или сочетание его с другими) в трубчатых печах до 85°С.
Топливом служит нефтяной газ.
Подогрев нефти позволяет ускорить процесс разрушения и разделения нефтяных эмульсий, т.е. обеспечивает более глубокое обессоливание и обезвоживание нефти.
При транспортировке нефти дальним потребителям по магистральным трубопроводам подогрев нефти проводят в специальных печах тепловых станций, устанавливаемых на трассе приблизительно через каждые 100 км.
В качестве топлива используют перекачиваемую нефть.
При перевозке нефти в железнодорожных цистернах и танкерах подогрев нефти до 80°С осуществляют перед выгрузкой.
Цистерны оборудованы электрическими или паровыми рубашками.
Подогрев нефти обязателен во всех случаях для нефтей с высоким содержанием парафина и асфальтосмолистых веществ (до 25%).
Подогрев нефти предупреждает парафинизацию труб, а также снижает потери нефти при разгрузке из цистерн и танкеров и потери энергии, связанные с перекачкой нефти по трубопроводам.
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».
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
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».
1.2. Трубчатая печь - это огнетехническое сооружение, в котором тепло, высвобождающееся при горении топлива (топлив) передается продукту (продуктам), находящемуся в трубчатых змеевиках, размещаемых в теплоизолированных изнутри камерах. Нагревательными считаются трубчатые печи, в которых имеет место нагрев или нагрев, сопровождающийся испарением (перегревом) продукта.
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
2.1.1. Основным исходным документом для разработки проекта печи является Техническое задание по ГОСТ Р 15.201 .
При разработке Технического задания рекомендуется использовать опросный лист, содержащий следующую информацию:
- полное наименование установки, организации - владельца, места расположения;
- 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.
2.1.6. Технические условия и эксплуатационные документы выполняются по ЕСКД в соответствии с ГОСТ 2.114 и ГОСТ 2.601 .
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);
- гарнитуру (люки-лазы, гляделки, взрывные окна, шибера);
- 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.
3.1.24. Высоту пола отмостки или площадки обслуживания до низа выступающих частей коммуникаций и оборудования в местах регулярного прохода обслуживающего персонала следует принимать 2,0 м, а в местах нерегулярного прохода - 1,8 м.
3.1.26. Количество и расположение гляделок должно быть достаточным для визуального контроля состояния труб радиантного змеевика, трубных кронштейнов, пламени всех горелок, футеровки.
3.1.28. Для профилактической очистки площадок к печам должен быть подведен пар низкого давления с присоединением шланга, а для ремонтного освещения - низковольтное освещение во взрывобезопасном исполнении.
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.
3.2.9. Все соединения змеевиков, куда подходят трубы с одинаковым наружным диаметром, должны быть приварными встык. При соединении труб с разными наружными диаметрами должны применяться переходы только с одним дополнительным швом. Конструкция и размеры переходов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 17378 .
3.2.10. Конструкция змеевиков должна обеспечивать возможность неразрушающего контроля сварных соединений .
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.
3.2.13. Конструкция радиантного змеевика должна позволять его поставку габаритными блоками из шести и более труб с приварными двойниками или отводами и гидроиспытанными в организации - изготовителе.
3.2.14. Змеевик трубчатой печи, по требованию Заказчика и с учетом возможности его транспортировки, может поставляться:
- россыпью - отдельно трубы, отводы, решетки;
- «костылями» - к трубе приварен отвод на 180°;
- «шпильками» - две трубы, соединенные отводом 180°;
- секциями - несколько труб, соединенных отводами на 180° совместно с элементами крепления или без них;
- пакетами - пучок соединенных между собой труб с трубными решетками.
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.
Первые два - четыре ряда труб конвективного змеевика выполняются гладкими, возможно, с увеличенным шагом труб.
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
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:
- для радиантного и первых 2-х рядов конвективного змеевиков - на 120 °С выше температуры продуктов сгорания на «перевале», но не меньше 880 °С;
- для последующих рядов конвективного змеевика - на 60 °С выше температуры продуктов сгорания, соприкасающихся с опорой;
- 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.
3.5.10. Конструкция радиантного змеевика должна позволять производить монтаж - демонтаж одной трубы без смещения змеевика.
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;
- вокруг каждого отверстия для труб в торцевой решетке со стороны продуктов сгорания должны быть приварены патрубки, внутренний диаметр которых не меньше чем на 10 - 15 мм больше наружного диаметра трубы (с учетом высоты ребер или шипов, если предусмотрены). Материал патрубков - тот же, что и для торцевых решеток.
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.
3.7.2. 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.
Эксплуатация
При обнаружении утечек жидкого топлива либо газа из узлов соединения форсунка должна немедленно выключится из работы для устранения неисправности.
Запрещается эксплуатация форсунок при коксообразовании в амбразуре. В случае необходимости следует выполнить демонтаж металлоконструкций и дальнейшее устранение причин.
Коксообразование
Коксообразование может происходить:
- Из-за несоосности горелки и амбразуры
- По причине засорение каналов для подачи пара в вихревой камере форсунки
Прочистка отверстий форсунки должна производиться только при снятой горелке.
Признаком нормальной работы форсунок являются:
- Стабильное горение факела без выделений копоти
- Отсутствие образования наростов кокса в амбразурах
При появлении отклонений в работе печи необходимо произвести наладку горения печи. Для этого необходимо проверить разряжение в дымоходе печи и содержание кислорода в дымовых газах.
Регулировка горения печи осуществляется шиберами горелок и дымовой трубы. После этого необходимо проверить содержание кислорода в отходящих дымовых газах. При высоком содержании кислорода необходимо прикрыть шибер горелки, а при пониженном приоткрыть до установления нормального содержания кислорода в отходящих дымовых газов.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Трубчатые печи: конструкция и характеристикиНапример, в змеевике печи термического крекинга происходят следующие изменения тепловых сопротивлений:
Типы трубчатых печей
Для нагревания нефтяного сырья применяют трубчатые печи с огневым обогревом. Печи могут быть классифицированы на:
Способ передачи тепла
По способу передачи тепла нефтепродукту трубчатые печи могут быть подразделены на три основные группы:
Рис. 1. Типы печей: а) конвекционная печь; б) коробчатая печь; в) двухкамерная печь с наклонными сводами; г) печь с излучающими стенками.
По способу подвода воздуха различают печи:
- С подогревом воздуха
- Печи без его подогрева
По способу регулирования температурного режима печи делятся на:
- Печи с рециркуляцией газа
- Без рециркуляции
По способу передачи радиантного тепла печи могут быть разделены на следующие типы:
- Печи, в которых основное значение имеет лучистое тепло факела (излучения кладки и газов являются вспомогательными);
- Печи, в которых процесс горения протекает за пределами камеры излучения;
- Печи с использованием лучистого тепла от твердого тела. В этих печах обычно используют излучающие насадки, настильное пламя или многоочковое беспламенное горение.
Конструктивное исполнение
По конструкции трубчатые печи делятся на:
- цилиндрические
- вертикальные
- коробчатые
- с наклонным сводом
По количеству камер печи делятся на:
- на однокамерные
- двухкамерные
- многокамерные
Рис. 2. Схемы основных типов печей: а — конвекционная печь; б — однокамерная печь с боковым расположением конвекционной камеры; в — однокамерная печь с нижним расположением конвекционной камеры; г — однокамерная печь с верхним расположением конвекционной камеры; д — вертикальная цилиндрическая печь; е — однокамерная печь беспламенного горения с панельными горелками; ж — двухкамерная двухпоточная печь с горизонтальным сводом; з — двухпоточная двухкамерная печь с наклонным сводом. 1—горелки (форсунки); 2—радиантный змеевик; 3—конвекционный змеевик; 4— дымоход; 5— перевальная стенка; 6— панельные горелки.
По способу расположения экранов отличают печи:
- с потолочным экраном, расположенным параллельно перевальной стене;
- с потолочным экраном, расположенным перпендикулярно перевальной стене;
- с потолочным и боковым экранами;
- с потолочным и подовым экранами;
- с экранированием всей поверхности обмуровки;
- с настенным боковым экраном;
- с экраном двустороннего облучения.
По способу расположения камеры конвекции различают печи с расположением камеры сбоку или в центре печи, над радиантной камерой или под ней.
По способу соединения труб в змеевике различают печи, в которых трубы, соединяют двойниками (ретурбендами), сваркой или схемными калачами.
По гидравлическим признакам трубчатые печи могут отличаться схемой движения газового потока в радиантной камере, или в камере конвекции, причем газовый поток движется в пределах топки или с прохождением через экран. В камере конвекции (или воздухоподогревателе) газы могут двигаться потоком нисходящим, восходящим или прямолинейным.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Шатровая печьРабочие параметры
Трубчатые печи классифицируются также по тепловой мощности пропускной способности, давлению и температуре в конце нагревательного змеевика. По тепловой мощности печи делят на
- малые (до 3 млн. ккал/ч)
- средние (до 15 млн, ккал\ч)
- большие (более 15 млн. ккал/ч)
По пропускной способности печи также делят на малые (до 300 т/сутки), средние (до 1000 т/сутки) и большие (более 1000 т/сутки).
По давлению в конце нагревательного змеевика трубчатые печи подразделяют на
По максимальной температуре нагрева сырья печи подразделяются на низкотемпературные (менее 400° С) и высокотемпературные (свыше 400° С).
Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК-0,73/1,9/3,5
Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК предназначен для нагрева нефти различной вязкости и нефтяной эмульсии в технологии подготовки нефти на промыслах, а также при ее транспортировании.
Возможность подогрева продукта в подогревателе до 110°С обеспечит применение ПНК при подготовке тяжелых нефтей, а также в технологиях стабилизации нефти и газового конденсата.
Подогреватель предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом (исполнение – У), категория размещения 1 по ГОСТ-15150.
Преимущества ПНК
В подогревателе реализованы принципы «мягкого» нагрева нефти в среде промежуточного теплоносителя (пресная вода) и в среде умеренных температур продуктов сгорания топлива, исключающих отложения кокса на стенках змеевика и нарушений в его работе.
Использование способов интенсификации теплообмена позволило резко сократить габариты и вес подогревателя по отношению к известным отечественным и зарубежным аналогам.
Принятые конструктивные решения обеспечивают высокую эффективность, экономичность, экологичность и безопасность работы подогревателя.
Коэффициент полезного действия составляет 87%.
Технические характеристики
| Показатель | ПНК0,73 | ПНК1,9 | ПНК3,5 |
| Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч) | 0,73 (0,65) | 1,9 (1,6) | 3,5 (3,0) |
| Нагреваемая среда | нефть – вязкость при 20°С, cCт, не более 50 содержание | ||
§ продукта на входе/выходе в подогреватель, +°С
§ нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода),
Устройство и принцип работы подогревателя нефти ПНК
Подогреватель состоит из следующих основных частей:
- блока нагрева с горелочным устройством;
- блока подготовки топлива;
- блока вентагрегата;
- системы автоматизации.
Нефть из промысловой сети поступает в продуктовый змеевик подогревателя, состоящий из двух частей, находящихся в среде промежуточного теплоносителя и в конвективной (холодной) секции топочного устройства, нагревается сначала от теплоносителя, после – от продуктов сгорания и далее выводится из подогревателя. Газ для питания горелок после очистки и редуцирования в блоке подготовки топлива подается на запальную и основную горелки, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю и продуктовым змеевикам. Охлажденные продукты сгорания через дымовую трубу выводятся из топки подогревателя в атмосферу.
Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания топливного газа к нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на рамеосновании и заполненную промежуточным теплоносителем. В емкости размещены топка и продуктовый змеевик, обвязанный в два потока. К фланцу топки крепится основная и запальная горелки.
Топка представляет собой Побразную сварную конструкцию из трубы D=630 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена в «горячей» ветви установлены кольцатурбулизаторы, в «холодной» ветви размещен продуктовый змеевик. К емкости топка крепится с помощью фланца.
Блок нагрева представляет собой моноблок, который может транспортироваться любым видом транспорта. В подогревателе использован блок подготовки топлива для размещения приборов очистки, редуцирования и контроля подачи топлива к горелочным устройствам и блок вентагрегата.
Система автоматизации предназначена для дистанционного розжига горелочных устройств, регулирования технологических параметров процесса нагрева нефти, рабочей и аварийной сигнализации, автоматической защиты подогревателя при отклонении от нормы контролируемых параметров.
В подогревателе реализованы принципы «мягкого» нагрева нефти в среде промежуточного теплоносителя (пресная вода, водногликолевые жидкости) и в среде умеренных температур продуктов сгорания топлива, исключающих отложения кокса на внутренних стенках змеевика и нарушений в его работе.
Принятое решение сжигать топливный газ в топочном пространстве жаровой трубы под небольшим избыточным давлением позволило применить способы интенсификации теплообмена от продуктов сгорания к тепловоспринимающим стенкам топки (использование колецтурбулизаторов) и продуктового змеевика (использование проволочной навивки) и за счет этого значительно сократить габариты и вес подогревателя.
Примененная в конструкции подогревателя горелка с аэродинамическим управлением ГСАУ300 (разработчик Самарский государственный технический университет) позволяет оптимизировать тепловую работу изделия за счет:
- Увеличения лучистой составляющей теплоотдачи от дымовых газов к стенке топки вследствие смещения ядра горения факела;
- Увеличения конвективной составляющей теплоотдачи вследствие повышения осевой скорости и степени турбулизации потока;
- Возможности регулирования длины факела;
- Снижения содержания оксидов азота в уходящих газах до 65–70 мг/м3;
- Снижения энергетических затрат на дутье в 2–3 раза;
- Увеличения межремонтного срока службы топок на 10–12 месяцев.
Принятые конструктивные решения обеспечивают высокую эффективность, экономичность, экологичность и без опасность работы подогревателя.
Разработка технического проекта на печь нагрева нефти ПТБ-1/1,2
Номер закупки 505
дата публикации информации о закупке (МСК) 13.07.2016 - 09:13 (последние изменения от 31.01.2017 - 07:34)
Срок подачи заявок c 13.07.2016 - 09:02 по 05.08.2016 - 04:00
Способ закупки - Запрос предложений
Статус закупки - Архив
АО "ВОСТСИБМАШ"
Инн: 3801046683
КПП: 380101001
ОГРН: 1023800519346
проектно-изыскательские работы
Не установлена
Контактная информация (процедурные вопросы)
Адрес
Россия, 665805, Иркутская обл., г. Ангарск,Первый промышленный массив, квартал 45, строение 15
Телефон
8 3955 57 61 57
Контактная информация (технические вопросы)
Адрес
Россия, 665805, Иркутская обл., г. Ангарск,Первый промышленный массив, квартал 45, строение 15
Телефон:
8 (3955) 57 82 26
Пакет документов
Документация 505.rar 13.07.2016 - 09:12
Техническое задание и опросный лист.rar 13.07.2016 - 09:13
Договор подряда.rar 13.07.2016 - 09:13
Читайте также: