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导热油炉技术规格书

丘东采油厂红台集气站

热源（导热油炉）成套设计工程

2000KW导热油炉系统技术规格书

中国石油吐哈油田勘察设计院

二〇一一年四月

中国石油吐哈油田

勘察设计院

丘东采油厂红台集气站

热源（导热油炉）成套设计工程

2000KW导热油炉系统

技术规格书

0

2011.04.19

27

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1．总则

2．相关标准及规范

3．供货范围

4．现场条件

5．导热油系统技术要求

6．仪表及监测控制

7．配管及附属设施

8．压力容器

9．备件及专用工具

10．检验、运输要求及现场验收

11．供货商技术文件要求

12．担保和保证

附录A数据表

附录B管线规格

1总则

1.1概述

本规格书适用于丘东采油厂红台集气站热源（导热油炉）成套设计工程的导热油炉加热系统，本规格书阐述了对导热油炉加热系统的设计、制造、检验、供货、安装、试车、运输保护及验收等方面的最低要求。

1.2供货商的职责

供货商应对导热油炉加热系统的设计、制造、供货、检验、安装、试车和实验负全部责任，保证所提供的热媒加热系统满足或超过2.1中所列的标准、规范的最新版本所规定的要求以及本规格书相关的要求；如果几种标准、规程适用于同一种情况，应按最严格的要求执行。

导热油炉（有机热载体液相炉）在设计、制造之前，若出现与本技术规格书与相关技术要求、标准、函件等相互矛盾时，应与买方协商，并经买方书面确认，方可进行下一步工作。

1.3产品及单位要求

供货商所提供的导热油炉加热系统及各种系统附件必须是合同签订后且专为本工程生产的，在此之前生产的设备材料严禁使用在本设备系统上。

供货商提供的设计文件和主要技术文件中，所有计算和计算结果的表示都应采用国际单位制。

所有文件、图纸及仪表显示盘均采用国际单位制（SI），供货商提供的软件应为汉化版本。

2相关标准、规范及要求

2.1规范和标准

导热油炉加热系统的设计、制造、检验、安装及试运应严格执行以下标准及规范，所有标准及规范均应执行最新版本。

《导热油加热炉系统规范》SY/T0524-2008

《有机热载体炉》GB/T17410－2008

《有机热载体炉安全技术监察规程》第356号

《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154号

《锅炉大气污染物排放标准》GB13271－2001

《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211－2004

《钢制压力容器》GB150－1998

《石油裂化用无缝钢管》GB9948-2006

《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2007

《石油工业用加热炉安全规程》SY0031-2004

《锅壳锅炉受压元件强度计算》GB/T16508－1996

《压力容器无损检测》GB4730－2005

《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20615～20635-2009

《钢制管法兰型式、参数》（欧洲体系）HG20592-2009

DIN4754热油炉制造、安全质量要求、检验或国内等同标准

VDI3033热油系统安装、操作、维修标准或国内等同标准

《石油、重化学和天然气工业用离心泵》GB/T3215－2007

《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-2000

《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备"d"》GB3836.2-2000

《泵的震动测量与评价方法》GB10889－89

《泵的噪声测量与评价方法》GB10890－89

《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSGR0004-2009）

《爆炸和火灾危害环境电力装置设计规范》G50058-92

《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711－2003

《钢制化工容器设计基础规定》HG20580-1998

《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-1998

《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-1998

《钢制化工容器制造技术规定》HG20584-1998

《工业锅炉烟箱、烟囱制造技术条件》JB/T1621-1993

《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004

2.2优先顺序

⑴导热油炉在满足本技术规格书中技术要求的同时，还要遵循设备采购技术文件的规定，若与设备采购技术文件中的要求相矛盾，应遵循设备采购技术文件中的规定。

⑵如果设备供货商采用不符合本技术规格书中规定的技术要求时，设备供货商须获得买方同意的正式书面文件，买方同意并不能减少供货商应承担的责任。

⑶若出现本技术规格书与上述标准规范及技术规格书相关的条款相互矛盾的情况，设备供货商应提请买方注意，并应得到买方的正式书面文件，买方同意并不能减少供货商应承担的责任。

相关技术文件的应用顺序：

·导热油炉采购技术文件；

·规格书；

·数据表；

·P＆ID图；

·规格书提及的规范和标准；

即使供货商符合本规格书的所有条款，也并不等于解除供货商对所有提供的设备和附件应当承担的全部责任，所提供的设备和附件应当具有正确的设计，设计应严格执行《导热油加热炉系统规范》SY/T0524-2008中的规定，并满足特定的设计和使用条件或当地有关的健康和安全法规。

3供货范围

3.1概述

供货商应对导热油炉加热系统设备的设计、材料采购、制造、零部件的组装，图纸、资料的提供以及与各个分包商之间的联络、协同、检验和在不同场所进行的实验负有全部责任。

所提供的设备首先应是制造厂的标准产品，并且最少有两套以上的类似规格产品在本规格书中所提供的环境条件下或最恶劣的工况条件下成功运行两年以上的经历，业主不接受未经使用的新试制产品。

供货商应对设备的性能、调试负责，并提供安装指导。

3.2供货范围

全套导热油系统成撬装结构，供货商的供货范围应包括但不仅限于以下内容：

（1）导热油加热系统一套

由导热油加热炉、燃烧系统、氮气覆盖及灭火系统、自动控制、仪表和安全保护系统组成，全套系统成撬装结构，共一套。

且至少应包括：

（i）加热炉本体。

（ii）燃烧器，为进口设备，要求采用全程比例式（全比例式）。

（iii）燃气系统，包括燃气管路紧急切断阀、燃气分液设备及其配件、过滤器、燃气的调压阀（为进口设备，并附带20只膜片）、燃气流量计、两个串联电磁阀、金属软管、蝶阀等，燃料气来气压力为0.3～0.4MPa（表压），由厂家负责调至燃烧器所需正常工作压力，除燃气分液设备外，其余阀门、流量计等设备均为进口。

（iv）加热炉本体上的仪表（附有流量监控和安全保护系统）、阀门、管路等配件。

（v）控制柜，为触摸屏式，采用中文人机界面、数字及棒图形式显示各参数数值，能实时显示各设备的状态以及报警和故障信息，并设有防止专业人员误操作的指令，触摸屏采用彩色液晶触摸屏（10.4英寸）。

就地控制器（PLC）。

（vi）炉体保温：

采用先进的轻质耐火材料及保温材料。

（vii）氮气覆盖及灭火系统：

采用氮气瓶组覆盖及灭火系统。

氮气瓶组由业主提供，其他阀组、仪表、控制器及管路均由供货商配套。

（2）热媒油循环泵2台。

2台循环泵一用一备，每台至少应包括：

（i）泵体、防爆电机、联轴器、联合底座、易损件等。

（ii）入口金属软管、过滤器、阀门、压力表、配管等。

（iii）出口阀门、压力表、管线等。

（iv）保温。

（3）膨胀罐（膨胀槽）1具。

（i）罐体。

（ii）压力表、液位计、液位开关及配套阀门等。

（iii）配套法兰、阀门（安全阀、气动三通阀、电磁阀、截止阀等）。

（iv）工艺配管。

（v）保温。

（4）热媒油储罐（储油槽）1具。

（i）罐体。

（ii）压力表、液位计、安全附件及配套阀门等。

（iii）配套法兰、阀门及配管。

（5）导热油装卸系统1套

（i）齿轮泵一台。

（ii）入口过滤器。

（iii）压力表

（iv）配套阀门、法兰、管路等。

（6）烟囱

烟囱及拉绳等配件。

3.3材料

导热油炉受压元件及管道附件不允许采用铸铁和有色金属制造。

本设备所有选用的材料和零件应该严格执行《导热油加热炉系统规范》SY/T0524-2008及《钢制压力容器》GB150－1998相关规定，且应是全新的、未经使用过的、高质量的，不存在任何影响性能缺陷的。

材料制造厂必须保证材料质量，并提供质量证明书。

金属材料、焊缝金属及承压件在使用条件下应具有规定条件下的强度、韧性和延伸率并具有良好的抗腐蚀性。

4现场条件

4.1环境条件

红台油气田位于鄯善县东南的红台区块，距鄯善火车站镇100km。

（1）气候：

典型内陆干旱气候，冬季寒冷，夏季酷热，昼夜温差大，降雨稀少，蒸发量大，多风沙。

（2）使用地点及条件：

集气站内，设备露天布置及操作，位于戈壁沙漠地区，风沙大。

4.2基本气象资料

（1）气温

年平均气温11.3℃

平均最高气温37.1℃（七月）

平均最低气温-16.5℃（一月）

极端最高气温45.2℃（1986.7.25）

极端最低气温-28.7℃（1968.1.21）

采暖期总天数136.9天

（2）风向及风速

全年盛行风向NE

夏季盛行风向NESW（七月）

冬季盛行风向E（一月）

全年平均风速1.8m/s

最大月平均风速2.2m/s

最小月平均风速1.4m/s

最大风速20m/s（1960.7.8）

极端最大风速40m/s（1961.5.31）

（3）降水量

年平均降水量25.2mm

年最大降水量40.2mm（1970年）

一日最大降水量10.7mm（1968年）

一小时最大降水量28.8mm（1984.6.21）

最长连续降水天数4天降水量为5.7mm（1959.12.18-21）

最长连续无降水天数246天（1967.10.10-1968.6.11）

（4）地温及冻土深度

全年平均地面温度14.1℃

夏季平均地面温度36.7℃（七月）

冬季平均地面温度-12℃（1月）

极端最高地面温度75.4℃（1969.7.8）

极端最低地面温度-35.3℃（1960.1.22）

最大冻土深度1.30m

平均冻结日期12月11日

平均解冻日期3月12日

（5）相对湿度与气压

年平均相对湿度43％

湿度最大月相对湿度61％（1月）

湿度最小月相对湿度23％（4月）

年平均气压97.32kPa

极端最高气压100.9kPa（1987.11.12）

极端最低气压94.18kPa（1961.5.21）

年最高风压0.8kPa

（6）积雪最大深度18cm（1957.1.12）

（7）年无霜期天数平均261天，最多285天，最少244天。

（8）年平均日照时数3112.4小时

（9）年平均蒸发量2967mm

（10）黄海高程858－861m

4.3地质资料

⑴地基承载力200kpa

⑵地震设防烈度7度

5导热油系统技术要求

5.1总体要求

新建红台集气站2000kW导热油炉加热系统由导热油炉本体（附有安全保护及流量监测系统）、燃烧器、烟囱、导热油循环泵、PLC控制柜、阀组、自动控制系统、膨胀罐、储油罐、装卸油系统及氮封装置等部分组成，以撬块形式供货，撬块内的基座须考虑积水排放问题。

对该导热油加热系统的基本要求如下：

•导热油炉燃烧室结构合理，燃烧火焰稳定、均匀，避免炉管内导热油过热结焦；

•导热油炉本体采用前开门结构以方便检查维修；

•导热油炉炉体须设置炉膛灭火用氮气接口；

•导热油炉应配备与其热功率相适应的进口燃烧器及配套燃气过滤器、减压阀组、电磁阀组、全比例调节器等；

•导热油炉供热负荷调节范围为30%～120％；

•两台导热油循环泵，一备一用，组成一个撬块供货，泵进出口应配备阀组，包括：

热媒油过滤器、泵进出口隔震的软连接（软连接应能补偿径向位移）、阀门、压力表等；

•导热油循环泵选用进口KSB或ALLWEILER导热油专用离心泵产品，电机选用ABB或西门子产品，采用空气和轴流风机冷却；

•PLC控制柜安装在撬座上，须留有足够的电缆进出线孔及其辅助设施，以便电缆进出。

PLC控制系统采用AB公司或西门子公司的PLC。

电气元件采用施耐德产品、继电器选用欧姆龙产品。

温度、压力变送器选用Rosemont产品；

•PLC控制柜除显示屏显示外，供货商还至少配备电源、PLC联机、故障报警、联锁停机等公用指示灯，配启动、停止和紧急停车按钮；

•PLC控制柜内须安装保障PLC等在较低和较高环境温度下正常工作的设施；

•导热油炉本体上的所有动力电缆、控制电缆均接至撬块边防爆接线箱，用户负责将380V电源引至防爆接线箱；

•撬块内的动力电缆、控制电缆由供货商提供并负责安装完备；

•供货商提供就地控制柜至控制室DCS通讯电缆规格型号，具体数量由建设单位确定。

•撬块上应提供接地线接头；

•控制电缆的套管采用防爆挠性软管（聚氯乙烯护套，外加不锈钢编制护套），动力电缆的套管采用金属软管；

•设备露天放置，所有设备须达到防风、防雨、防沙和防冻的要求。

同时，须考虑解决夏季高温和冬季低温影响设备正常工作所产生的问题；

•应保证系统低负荷运行时烟囱不产生或少产生结露。

如果发生结露，要有露水的妥善处理方法，烟囱应设置效率测试口；

•导热油炉加热系统能对供油温度进行自动调节；

•导热油炉加热系统能保持整个热系统稳定循环，并实现热系统不间断的连续运行；

•导热油炉加热系统配备完善的现场指示仪表和附件；

•导热油炉加热系统能实现全自动无人值守运行；

•导热油炉加热系统烟气排放标准应达到GB3095-1996《环境空气质量标准》中所规定的二类地区排放标准的要求；

5.2主要设备工艺参数要求

5.2.1导热油炉（热媒炉）

热负荷：

2000kW

热效率：

≥85%

形式：

卧式，圆形盘管

热介质入炉温度：

130℃

热介质出炉温度：

160℃

壳体最低材质要求：

碳钢Q235A

炉管最低材质要求：

20#无缝钢管，执行《石油裂化用无缝钢管》GB9948-2006

热介质炉设计压力：

受压元件的强度计算应按照SH/T3037等有关标准进行计算，其设计压力应为工作压力加0.3MPa，且不低于0.6MPa。

管内热载体流速：

不低于1.5m/s，压降小于0.15MPa。

配电电压：

380v（AC）50Hz3相

220v（AC）50Hz2相

仪表电源：

220v（AC）

仪表信号：

4mA~20mA

法兰、垫片：

法兰应采用公称压力不小于2.5MPa的凹凸面法兰，其垫片应采用金属缠绕石墨垫片或柔性石墨复合垫片。

本设备盘管设计压力应考虑可能存在的工艺系统瘫痪、实验和误操作等引起的最苛刻工况时的压力组合，并取最苛刻工况条件下的工作压力确定盘管设计压力。

5.2.2热介质循环泵

5.2.2.1工艺参数

热介质操作温度：

130～160℃

吸入压力：

0.05MPa（表压）

出口压力：

0.8MPa（表压）

额定流量：

135m3/h，排量适应范围：

100～140m3/h

配电电压：

380V50Hz3相

热介质循环泵一用一备，在连续工作条件下，大修的时向间隔应不少于10000h。

5.2.2.2技术要求

（1）要求泵效≥75％

（2）泵的气蚀余量：

3m

（3）密封

机械密封结构及材料能够满足输送最高操作压力下高温导热油的要求，并且保证零泄漏。

（4）振动

泵的振动烈度限额及测量方法执行《泵的振动测量与评价方法》GB10889，震动烈度＜0.71mm/s。

（5）噪声

泵的运转噪声应符合《泵的噪声测量与评价方法》GB10890，泵的噪声限额为80dB。

5.2.3燃烧器

燃烧器应选用与导热油炉相匹配的全自动进口燃烧器，燃烧器的输出功率应有自动调节功能；供货商应提供燃烧器自控系统及连线，包括调压、稳压、过滤器、紧急切断阀、压力指示器和双级电磁阀；燃料气的来气压力需由供货商提供调压装置并负责将燃气压力调压至燃烧器正常工作所需压力范围内；为防止燃气泄露，应设置两级保护，并有可靠的漏检系统；风机系统应为燃烧器提供助燃空气，并在点炉前进行前吹扫和停炉后进行后吹扫，彻底清除炉膛内的可燃气体。

由供货商提供的燃料气管线应有电伴热，燃烧器的启动采用就地控制，燃烧器的停止采用控制柜和中控室DCS两地控制。

电源导热油炉本体接线箱提供。

燃料气：

天然气，燃气组分见表1。

表1燃气组成（mol%）

CO2

N2

C1

C2

C3

IC4

NC4

IC5

NC5

C6

C7+

原料气

0.05

2.95

83.98

7.48

3.38

0.78

0.69

0.22

0.14

0.10

0.24

燃料气烃水露点：

-5℃

供气压力：

0.3～0.4MPa（表压）

配电电压：

380V50Hz3相

220V50Hz2相

5.3其他要求

供货商应根据设计规模对所提供的设备规格、管径、自控仪表等进行核算，导热油炉系统的控制应在现场自成系统，如有异议报请业主批准。

导热油炉保温型式执行规范《有机热载体炉》GB/T17410-2008，导热油炉保温应采用保温层和外保护层结构，保温层为阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料，保护层为压花铝皮（δ＝0.75mm）。

供货范围内的所有设备由供货商现场指导安装。

所有电气设备、仪表均需防爆，防暴等级ExdⅡBT4，防护等级：

IP54。

就地控制盘（PLC）与DCS系统利用RS485接口，MODBUSRTU通讯协议（9600波特率、8位数据位、1位起始位、1位停止位、偶校验）的方式。

竣工时供货商须提供所有组态软件及资料。

6仪表及监测控制

6.1仪表

6.1.1总则

提供的仪表包括：

温度、压力等测量仪表和液位控制仪表。

导热油炉配套设备仪表必须质量可靠，并满足最恶劣工况。

就地控制盘中PLC选用进口产品（选用AB或西门子产品）。

6.1.2系统就地显示仪表至少要包括如下内容：

∙燃气调压阀前后燃气压力显示

∙热媒循环泵进出口压力显示

∙导热油炉进出口温度、压力显示

6.1.3导热油炉PLC控制柜至少要显示以下内容：

∙导热油炉进出口温度、压力显示

∙导热油炉出口超温报警、超压报警显示

∙导热油炉进出口差压报警显示

∙导热油炉即时循环量显示

∙导热油炉排烟温度显示

∙导热油炉排烟温度超高报警显示

∙导热油炉燃烧器运行状态显示

∙导热油炉熄火报警显示

∙导热油炉综合报警显示

∙循环泵运行状态显示

∙膨胀罐低液位报警显示

∙氮气压力高、压力低报警显示

6.1.4仪表精度

∙就地仪表：

压力表、双金属温度计、液位计的精度：

±1.5%（标定量程）

∙压力变送器：

±0.2%（标定量程）

∙温度变送器：

±0.5%（标定量程）

∙开关量仪表：

精度±4%（设定点）

∙重现性:

±2%（设定点）

∙死区:

±2%（设定点）

压力变送器为智能型，通讯协议为HART，过程接口及引压管线材质为不锈钢。

压力变送器应配置二阀组，放空口为1/4”NPT。

就地压力表应配置不锈钢高密封截止放空阀，显示单位：

MPa。

所有温度检测仪表均应配备整体焊接式钻孔温度管嘴，当检维修仪表时，不影响机组正常运行

6.2信号检测

各主要设备调节、报警仪表至少应包括表2中各监测点：

表2导热油系统调节、报警仪表

设备名称

检测工程

高

报警

低

报警

远传

就地显示

传输

信号

膨胀罐

液位

√

√

√

√

4～20mA

燃料气

压力

√

√

√

√

4～20mA

燃烧器

运行状况

√

√

导热油循环泵

运行状况

√

√

烟道气

温度

√

√

√

4～20mA

炉子进出口温度

温度

√

√

√

√

4～20mA

炉子进出口压力

压力

√

4～20mA

燃料气

流量

√

√

4～20mA

导热油

流量

√

√

√

4～20mA

6.2.1热介质膨胀罐

·高、低液位开关，开关量输入，1个

·电磁阀，开关量输出，1个

6.2.2热介质循环泵

·泵运行指示，开关量输入，2个

·停泵信号，开关量输出，2个

6.2.3导热油炉，就地控制盘供电电压220V。

·燃气量，脉冲量输入，1个

·（就地盘）关断，开关量输入，1个

·（就地盘）报警，开关量输入，1个

·（就地盘）关炉信号，开关量输出，1个

·（就地盘）泵运行指示，开关量输入，2个

·（就地盘）停止信号，开关量输出，2个

6.3控制系统技术要求

导热油炉控制系统负责监控导热油炉的所有运行参数，除完成导热油炉正常的启停控制外，还应完成参数超限报警、故障停炉和紧急停炉并锁定，保证导热油炉安全平稳运行。

对导致停车的第一原因进行区分，保证导热油炉就地人工复位后方可进行再启动。

启停控制包括：

就地起停、DCS系统停炉及远程ESD。

ESD信号为干接点信号，触点容量24VDC1A，正常运行时该触点为闭合状态。

导热油炉加热系统采用PLC控制并自成系统，主要硬件设备包括过程控制单元、液晶触摸显示屏等；站控DCS系统能以通讯方式调取PLC的数据，所有进入就地盘的数据均能传往站控DCS，当PLC与DCS通讯出现故障时，导热油炉加热系统能正常运行。

对该导热油仪表控制系统基本要求如下：

·系统导热油低温、高温自动控制调节

·系统介质自动调节，整个热系统的介质实现自动补偿

·燃气系统检漏、启停、负荷输出自动调节

·多点实时监测，信号反馈、控制及时

·控制精度高达±1℃

·操作简单、控制全面、实现全自动无人值守

·实现循环泵的故障切换（即一用一备）

·所有报警停炉控制相互连锁

·控制系统必须满足最恶劣工况

导热油炉加热系统的安全附件及仪表应符合[劳动部发（1993）第356号]《有机热载体炉安全技术监察规程》的规定。

并具备以下装置：

•导热油炉自动启停炉装置

•根据导热油炉出口导热油温度的变化而自动调节燃烧器燃烧负荷

•熄火保护装置

•自动调节保护装置，并在下列情况（不限于下列情况）下能报警并自动停炉：

膨胀罐液位低于极限位置

导热油炉出口温度超限

导热油炉出口压力超限

导热油炉导热油进出口差压超限

循环泵停止运转

热媒流量过低

燃烧器故障

排烟温度超限

燃烧器风机风压低

燃气压力高/低

燃气泄漏

7配管及辅助配套设施

7.1配管

工艺配管选择见附件B。

7.2辅助配套

∙安全阀采用弹簧封闭全启式安全阀，安全阀前后带手阀。

∙供货商应为导热油系统提供合适的满足操作人员维护使用要求的平台。

∙供货商应提供机组地脚螺栓。

∙所有涂漆表面的表面处理等级应达到Sa2.5级，漆膜附着力应达到1级，设备全部喷漆，外观要平整，所触无凹凸手感，除锈后的钢材表面至少应达到GB8923-1988中St2级或Sa2级要求为合格。

设备除锈后应将其内部的残留物清理干净。

设备、管线、阀门等除锈后刷防锈漆两道，再刷调和漆两道。

设备、容器、阀门刷银灰色。

∙所供设备（单个设备或者撬装设备）之间的管线、阀门、平台及其它材料（以P＆ID所示区域线为界），与外部