[发明专利]乙烯裂解炉用穿膛柱结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及乙烯裂解炉，尤其是涉及一种乙烯裂解炉用穿膛柱结构及其制造方法。

背景技术

乙烯裂解炉是石油化工装置中最庞大的设备之一，也是乙烯装置核心设备中的重中之重，具有温度高、管线布置复杂、支撑设备多样等特点。穿膛柱是在乙烯裂解炉的辐射段和对流段之间位于炉膛内的一段柱子，辐射段产生的1000多℃的烟气从辐射段流向对流段，穿膛柱在高温的环境中工作，且辐射段和对流段的炉墙刚度较大，穿膛柱是连接两扇炉墙的柱子，存在刚度突变，形成应力集中，设计时如何保证穿膛柱的强度和稳定是裂解炉钢结构设计难点之一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种设计合理，安全可靠的乙烯裂解炉用穿膛柱结构及其制造方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

乙烯裂解炉用穿膛柱结构，设在对流段炉膛及辐射段炉膛之间，其特征在于，穿膛柱的轴向上贴焊两根由加强钢板焊成的T型钢，穿膛柱外套设一箱形钢套，钢套的两边经折45度角焊接在对流段炉膛及辐射段炉膛上，另两边经角钢与对流段炉膛及辐射段炉膛连接，钢套的外皮上采用围焊缝每间隔200mm焊接用于安装耐火材料的栓钉。

所述的T型钢设有两根，经双面角焊缝与穿膛柱焊接。

所述的钢套与穿膛柱之间设有60mm的距离。

乙烯裂解炉用穿膛柱结构的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将六块加强钢板焊接成两个T型钢，其中一块钢板用双面通长角焊缝垂直焊到穿膛柱腹板上，并与对流段炉膛及辐射段炉膛焊接，另两块钢板分别用坡口熔透焊焊到前一块钢板的外端形成一个T型钢，剩余三块钢板用同样的方式焊到穿膛柱的另一侧；

(2)在穿膛柱上刷耐火极限不低于1.5小时的薄型防火材料，在其表面再刷一层耐高温的防腐漆；

(3)利用四根钢套转角连接角钢形成箱形钢套，钢套的两边经折45度角焊接在对流段炉膛及辐射段炉膛上，另两边经角钢与对流段炉膛及辐射段炉膛连接，角钢将一块有折角的钢板和一块没有折角的钢板分别连接成一个大角钢形状；

(4)大角钢每边的外侧焊接两排间隔200mm的栓钉，用于与钢套外侧的耐火材料连接；

(5)大角钢每边的内表面刷耐火极限不低于1.5小时的薄型防火材料，并在其表面再刷一层耐高温的防腐漆；

(6)利用转角连接角钢将步骤(3)中制成的大角钢在穿膛柱的外侧连接成一个箱形钢套，在钢套的外侧连接处用坡口熔透焊焊接牢固，包裹住穿膛柱；

(7)利用六根端部连接角钢连接箱形钢套和乙烯裂解炉，钢套与穿膛柱每侧留有60mm，采用连接角钢将对流段炉膛及辐射段炉膛及其周边的梁焊接牢固，并将折了45度角的箱形钢套的边与辐射段炉膛焊接；

(8)箱形钢套的外侧刷耐火极限不低于1.5小时的薄型防火材料，在其表面再刷一层耐高温的防腐漆；

(9)在箱形钢套的外侧支模后浇注耐火材料，并振捣密实，即得到乙烯裂解炉用穿膛柱结构。

所述的薄型防火材料和防腐漆符合《工业建筑防腐设计规范》(GB50046)的要求。

与现有技术相比，本发明在高温的烟气环境中承受着上部荷载和因刚度突变产生的集中应力，结合环境和受力等特点构造了穿膛柱结构，设计合理，安全可靠，施工方便快捷，成功解决了乙烯裂解炉辐射段和对流段之间的穿膛柱的抗高温和承载力的难题。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

乙烯裂解炉用穿膛柱结构，设在对流段炉膛及辐射段炉膛之间，穿膛柱结构的上部及下部设置有炉墙1和炉墙衬里2，其结构如图1～2所示，穿膛柱7的轴向上贴焊两根由加强钢板焊成的T型钢，T型钢经双面角焊缝与穿膛柱7焊接，穿膛柱7外套设一箱形钢套8，钢套8与穿膛柱7之间设有60mm的距离，钢套8的两边经折45度角焊接在对流段炉膛及辐射段炉膛上，另两边经角钢与对流段炉膛及辐射段炉膛连接，钢套8的外皮上采用围焊缝每间隔200mm焊接用于安装耐火材料3的栓钉4。

乙烯裂解炉用穿膛柱结构的制造方法包括以下步骤：