[发明专利]拼装式热处理加热炉及其建造方法

说明书

技术领域

本发明属于化工建设技术领域，涉及一种大型化工设备现场组焊过程中，分段模块的整体热处理装置，尤其是一种拼装式热处理加热炉及其建造方法。

背景技术

化工装置的规模不断向大型化方向发展，超高、超大、超重设备往往需在施工现场进行组焊。拼装式热处理加热炉的应用，可高效完成现场组焊的有热处理要求之设备分段模块的焊后整体热处理工序，其应用前景非常广阔。

化工装置中的设备种类繁多、规格各异，因生产工艺需求，许多设备要求焊后进行消除残余应力的热处理。

目前工程上常用的现场热处理工艺主要有电加热片缠绕局部热处理法、内部燃油整体热处理法、外部燃油烟气输入整体热处理法。

电加热片缠绕局部热处理的施工方法为，在设备模块的现场焊缝上设置磁力压紧式电加热片；焊缝的内表面、外表面同时包裹硅酸铝保温材料，保温材料的包裹宽度需覆盖整个热影响区；通电使电加热片对设备模块的现场焊缝进行升温并控制升温速度；达到热处理工艺规定的温度后保持恒温，恒温时间按热处理工艺确定；之后控制降温至热处理工艺规定的温度，切断电源自由冷却；冷却至常温后，拆除硅酸铝保温材料和电加热片。此法的缺点是复杂空间的作业环境增加，安全风险高；对设备模块的现场焊缝需逐条进行局部热处理，重复作业内容多、保温材料损耗大、耗时长、能源消耗大、硅酸铝保温材料的棉絮对环境损害程度大；另外，受气候条件、硅酸铝保温材料包裹过程中的致密性和包裹宽度、电加热片损坏等条件的影响，热处理后，会出现热影响区应力消除不均匀、不彻底等现象。

内部燃油整体热处理法、外部燃油烟气输入整体热处理法，设备外壁均需全部使用硅酸铝保温材料进行包裹，有硅酸铝保温材料使用量大、环境损害程度大的缺点，对超高、超重设备进行整体热处理时，还需核算设备材料在热处理过程中各温度区间的刚性及膨胀量，采取必要的加固和防变形、防失稳等措施，核算工作繁杂、施工成本高。另外，在硅酸铝保温材料的包裹期间、热处理工艺实施期间，突变的气象条件对热处理过程的影响巨大；热处理后，附着在设备内壁上的油渍、烟渍清理，也存在很大的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种可重复利用的拼装式热处理加热炉及其建造方法，对现场组焊的设备模块进行整体热处理，辅以相邻安装模块间焊缝的局部热处理技术，解决电加热片缠绕局部热处理技术存在的热影响区应力消除不均匀、热处理周期长、保温材料损耗大、能源消耗大、环境损害程度大，以及内部燃油整体热处理或外部燃油烟气输入整体热处理技术存在的设备内部热处理后油渍、烟渍清除困难；钢材受热后，因刚性不足而导致的设备变形不易控制等问题。

本发明的技术方案是：

一种拼装式热处理加热炉，包括多边体结构炉体1、炉底2、扇形顶板模块3和圆形盖板4拼装而成的圆锥台结构炉顶、三格平板型炉壁模块5、二格平板型炉壁模块6和单格平板型炉壁模块7，所述多边体结构炉体1设置在炉底2上，多边体结构炉体1上设有由多个扇形顶板模块3和圆形盖板4拼装而成的圆锥台型炉顶顶部结构，多边体结构炉体1由三格平板型炉壁模块5、二格平板型炉壁模块6和单格平板型炉壁模块7相互拼接成型。

所述三格平板型炉壁模块5包括框形的边框8和边框上的加劲钢板9，边框8的铅垂两外侧面为斜面11，斜面11的倾斜角度Q为5-30度，边框8上设有连接螺栓孔10。

所述二格平板型炉壁模块6包括框形的边框8和边框上的加劲钢板9，边框8的铅垂两外侧面为斜面11，斜面11的倾斜角度Q为5-30度，边框8上设有连接螺栓孔10。

所述单格平板型炉壁模块7包括框形的边框8，边框8的铅垂两外侧面为斜面11，斜面11的倾斜角度Q为5-30度，边框8上设有连接螺栓孔10。

所述扇形顶板模块3包括圆钢横杆40、槽钢斜杆41和圆钢竖杆42，圆钢横杆40、槽钢斜杆41和圆钢竖杆42构成三角形结构，扇形顶板模块3之间通过连接螺栓孔43连接。

所述炉底2为混凝土浇筑结构。所述炉底2设置热膨胀位移装置。所述炉底2及多边体结构炉体1内部铺衬硅酸铝保温层。所述炉底2布置电加热片支架及电加热片。所述多边体结构炉体1上安装可伸缩式热电偶。

本发明还提供一种拼装式热处理加热炉的建造方法，其特征是包括以下步骤：

1)对施工现场选址处进行地基处理；

2)浇筑混凝土炉底；