21902 热耐磨衬里施工工艺标准.docx

1、21902 热耐磨衬里施工工艺标准耐热、耐磨衬里施工工艺标准QB-CNCEC J21902-20061 适用范围本施工工艺标准适用于石油化工、热电站、冶金等锅炉、电站制粉系统、旋风炉、烟、风道工程的热耐磨衬里施工；同时适用于制酸、化肥工程中磷酸贮槽、增湿滚筒、含尘烟气洗涤塔等耐酸耐磨衬里施工。2 施工准备2.1 技术准备2.1.1 施工技术资料 设计图纸； 施工方案； 筑炉手册冶金工业出版社。2.1.2 现行标准、规范 GB50211工业炉砌筑工程施工及验收规范； GB50309工业炉砌筑工程质量检验评定标准； GB50273工业锅炉安装工程施工及验收规范； SH3505石油化工施工安全技术规

2、程； SH3504催化裂化装置反应再生系统设备施工及验收规范； JGJ130、J84建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范； JB/T4709钢制压力容器焊接规范； CECS27工业炉水泥耐火浇注料冬期施工技术规程； GB/T2994高铝质耐火泥浆； GB/T2988高铝砖； GBT2608硅砖； GB3994粘土质隔热耐火砖； GB/T4513不定形耐火材料分类； GBT17617致密定型耐火制品分类； GBT17105定型隔热耐火制品的分类； GBT10324耐火制品的分型定义； GB8356优质高铝矾土熟料； GB3712粘土质和高铝质耐火浇注料； GB3995高铝质隔热耐火砖； GBT5

3、083粘土结合耐火浇注料； YB396粘土质耐火泥； YBT5083粘土质和高铝质致密耐火浇注料； YBT5009硅酸铝质隔热耐火泥浆； YB/T5200致密耐火烧注料显气孔率和体积密度试验方法； YB/T5201致密耐火烧注料常温抗折强度和耐压强度试验方法； YB/T5202不定形耐火材料试样制备方法； YB/T5203致密耐火浇注料线变化率试验方法； GB/T6900.3粘土、高铝质耐火材料化学分析方法（邻二氮杂菲光度法测定三氧化二铁量）； GB/T69900.4粘土、高铝质耐火材料化学分析方法（EDTA容量法测定氧化铝量）； GB/T10326耐火制品尺寸，外观及断面的检查方法； GB/

4、T7322耐火材料耐火度试验方法； GB/T18301耐火材料常温耐磨性实验方法； GB/T2992通用耐火砖形状尺寸； GBT10325耐火制品堆放取样验收保管和运输规程； GB/T8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级； SH3531隔热耐磨衬里技术规范； HGJ29砖板衬里化工设备； ISO14001环境管理体系； ISO18000职业健康安全管理体系；2.2 作业人员从事作业活动的操作者必须经过培训，特殊工种持证上岗，相应的工种配置能保证作业有序持续进行。表2.2 主要作业人员序号工种持证上岗要求备注1筑炉工从事筑炉工作三年以上技师应占40%2防腐工从事衬里工作三年以上技师应占40%

5、3电焊工持证上岗4起重工持证上岗（包括卷扬机工）5试（检）验员熟悉耐火棒料专业6架子工持证上岗7木模工熟悉支模作业8机械工持证上岗9电工持证上岗10辅助工11合计2.3 材料的检查、验收、存放、保管2.3.1 主要材料的检查验收2.3.1.1 耐火材料和其它耐热耐磨衬里材料应按GB/T1032588耐火制品堆放、取样、验收、保管和运输规程及现行有关的标准和技术条件验收、保管和运输。2.3.1.2 运至现场的材料均应具有质量证明书，不定形耐火材料还应具有使用说明书，有时效性的材料应注明其有效期限、材料的牌号等级和砖号等是否符合标准、技术条件和设计要求。在施工前均应按文件进行外观检查或挑选，必要时

6、应由试验室检验。2.3.1.3 耐火制品的外观检查是对耐火制品的外形和线尺寸的检查，检查内容包括尺寸的检查，扭曲的检查，缺棱掉角的检查，熔洞的检查和裂纹的检查。2.3.1.4 耐火材料及耐火制品的存放、保管(1) 耐火材料的保管应预防潮湿，受潮易变质的耐火材料（如镁质制品等）不得受潮，不定形耐火材料结合剂及制品必须分别保管在能防止潮湿和污脏的仓库内，并不得混淆，有防冻要求的材料，应采取防冻措施。(2) 堆放耐火材料的仓库地坪应平整坚实，未经夯实的回填土地坪不允许堆放耐火砖，地坪应有垫层，仓库的屋面和四周严防漏雨渗水，仓库四周应挖设排水沟，耐火砖的堆放应符合下列要求： 按施工顺序堆放； 按炉子不

7、同部位堆放； 按砖的不同规格和不同砖种分别堆成砖架； 所有砖架垛应用标签标明砖种及数量； 堆放应整齐，堆放高度不宜高于1.8高。2.3.1.5 砖板外形尺寸和参数应符合规范要求，若发现有超出该规范的缺角，凹陷、挠曲和裂纹等，不允许用于内衬中。2.3.1.6 各类瓷砖（板），经选砖、清洗、干燥后分类堆放，码放整齐，不允许接触水分或被二次污染。2.3.1.7 胶泥原材料均应堆放在阴凉，通风干燥处，防止受潮。2.3.2 辅材及周转材料购置合格品，并附相关质量证明书，使用前按各自材料的性能进行检查验收。2.3.3 材料的检测定型材料的尺寸、外观及断面在使用前应进行检测，施工现场一般采取如下方法：(1)

8、 尺寸的检查：通常采用钢尺或钢角尺对砖进行检查，量尺时，应量砖的每一面的中间部位的尺寸。同时应经常校对计量器具的准确性。(2) 扭曲的检查：检查扭曲时，将砖的被检查面放在平整的金属板上，保持自然平稳，然后，将塞尺插入平板与砖面间的最大缝隙内，塞尺插入深度不超过10mm者则认为符合砌砖要求。(3) 缺角、缺棱的检查：缺角、缺棱深度的检查通常使用由钢材制成的带有滑动的测角器和测棱器。检查时，使之紧紧地套在砖的棱角上，进行量尺。(4) 熔洞的检查：检查熔洞时，先用金属小锺轻敲砖表面的熔化空洞和显著的变色部分，然后用钢尺测量熔洞的最大直径，凡小于标准规定的数值者即为合格。(5) 裂纹的检查：裂纹系利用

9、刻度到0.5mm的钢尺和直径等于测定裂纹宽度的钢丝（0.1、0.25、0.5mm）来检查。凡允许的最大直径钢丝能插入的裂纹，则按超过最大宽度计算。2.4 主要施工机械2.4.1 主要施工机械切砖机、强制式搅拌机、灰浆搅拌机、空气压缩机、混凝土喷射机、卷扬机、插入式混凝土震捣器、直流电焊机、木工机床、台式钻床、磨砖机、施工用升降机、砂轮机等。2.4.2 机械设备性能及工作状态的检查施工机械应根据机械的本身结构特点，编制施工机械操作及维护指南，定人、定岗、定机、定期及时维护保养，并填写维护保养和维修记录。2.5 施工测量及计量器具2.5.1 主要计量器具磅秤、漆膜测厚仪、水准仪、经纬仪、水平尺、线

10、锤、盘尺、塞尺、托线板、靠尺、卷尺、卷尺等。2.5.2 测量及计量器具的性能、精度状况的检查要求2.5.2.1 从原材料验收，工程施工过程到工程竣工。2.5.2.2 为了保证安全生产和职工的人身安全以及有一个良好的工作环境，在安全防护、环境保护过程中应配备一定数量的计量器具。2.5.2.3 计量器具按照计量器具管理法规进行鉴定。2.6 作业条件2.6.1 上道工序的检查、复测根据设计及规范要求，对衬里设备安装进行验收，经检查合格并办理工序交接证明书后，方可进行衬里施工。主要对设备表面的垂直度、平整度、椭圆度等几何尺寸进行复测复查。2.6.2 施工现场应具备的条件和环境要求2.6.2.1 施工用

11、水宜为生活饮用水，使用其他洁净水时，氯离子的含量应小于或等于300ppm，PH值宜为6.57.5，水温度1027C。2.6.2.2 衬里施工应在被衬里的设备和管道中间验收后进行，并应具备以下条件：(1) 衬里材料必须按设计规范检验合格；(2) 衬里施工所需要设备已经检验合格；(3) 凡妨碍衬里施工或衬里后无法拆除的临时设施已全部拆除；(4) 被衬里混凝土覆盖的工序已按要求检查确认；(5) 插入管管口已采取临时封堵措施。2.6.2.3 衬里施工环境应符合下列要求：(1) 作业环境宜为535C；(2) 采取措施防止暴晒和雨淋；(3) 施工过程应有良好的通风照明；(4) 当环境温度高于35C时，应采

12、取降温措施；(5) 当环境温度低于5C时，应采取防冻措施。2.6.2.4 上道工序未经验收不得进入下道工序施工，并按规定及时做好隐蔽工程记录。2.6.2.5 进入作业区人员应按规定佩带防护目镜、防尘口罩等劳动保护用品。2.6.2.6 作业区应采取措施控制粉尘和噪音，“三废”的排放符合环境保护的要求。2.6.2.7 耐酸耐磨砖（板）衬里施工环境温度以1535为宜，相对湿度不宜大于80。若环境温度低于15时，可使用电炉盘加热再用风机吹入设备内提高环境温度，以便胶泥固化；若环境温度高于35时，可搭临时遮阳棚。当环境相对湿度大于80时，则不宜施工。2.6.2.8 衬里现场应保持清洁、干燥、无尘通风良好

13、。3 施工工艺3.1 工艺流程3.1.1 不定型材料耐磨衬里施工工艺流程3.1.2 耐火砖为主的耐磨衬里施工工艺流程3.1.3 耐酸耐磨砖板衬里施工工艺流程3.2 施工方法3.2.1 不定型材料3.2.1.1 喷涂法施工喷涂法适用于直径大于或等于2米的设备的和管道的衬里设备。3.2.1.2 涂抹法施工涂抹法适用于龟甲网双层隔热耐磨衬里和单层耐磨或高耐磨衬里及其他受限制的衬里施工。3.2.1.3 浇注法施工浇注法适用于无龟甲网单层隔热耐磨衬里施工，且宜连续进行。3.2.3 定型材料砌筑法施工3.2.3.1 耐磨耐火砖砌筑适用于高铝质耐磨耐火砖砌筑。3.2.3.2 耐酸耐磨砖砌筑适用于铸石砖（板）

14、、石墨砖（板）、花岗岩板等的砌筑。3.3 工艺操作过程3.3.1 通用性规定3.3.1.1 采用隔热耐磨衬里的设备和管道，在确定金属外壁温度时，应允许考虑防止介质对金属器壁的露点腐蚀。3.3.1.2 衬里后直径小于或等于500mm的设备或管道，分段施工，分段长度宜为1000mm，各段端口应采用承插结构。龟甲网双层衬里应设置挡板与承插衬套，无龟甲网单层衬里应设置承插衬套，接口处衬里最大间隙为6mm。整体组焊应在分段衬里烘干后进行，并在接口处挡板间加填陶瓷纤维毡。分段衬里端口承插结构示意3（1）、（2）。1设备或管道；2连接板；3挡板；4陶瓷纤维毡；5承插衬套；6固定套筒；7承插挡板图3（1）龟甲

15、网双层衬里 图3（2）无龟甲网单层衬里3.3.1.3 龟甲网双层隔热耐磨衬里的设备和管道宜设置阻气圈，沿轴向间距为15002000mm。3.3.1.4 特殊部位的衬里结构应绘制节点详图。3.3.2 衬里结构的选择3.3.2.1 下列设备和管道的衬里结构宜采用无龟甲网单层隔热耐磨衬里： 第一再生器； 第二再生器； 烧焦罐、脱气罐； 外取热器； 提升管Y型部位； 三级旋风分离器。3.3.2.2 下列设备和管道及两器附件的衬里结构宜采用龟甲网双层隔热耐磨衬里： 冷壁旋风分离器； 烟气孔板降压器； 烟道； 斜管； 冷壁料腿； 双动滑阀、单动滑阀等。3.3.2.3 下列设备的衬里结构优先采用龟甲网单层隔

16、热耐磨衬里，也可采用无龟甲网单层隔热耐磨衬里： 反应（沉降）器； 提升管反应器。3.3.2.4 两器下列附件的衬里结构宜采用龟甲网单层高耐磨衬里： 热壁旋风分离器； 热壁稀相管； 热壁料腿； 以上工况类似的其他部件。3.3.2.5 下列高气速冲刷部位的衬里结构宜采用无龟甲网单层高耐磨衬里： 空气分布管或分布板； 热电偶套管等。3.3.2.6 大型的旋风炉、烟、风道通常采用高铝质耐火砖耐磨衬里施工3.3.2.7 制酸、化肥工程中磷酸贮槽、增湿滚筒、含尘烟气洗涤塔等常采用铸石砖、石墨砖、花岗岩等耐酸耐磨衬里。3.3.3 常用的衬里结构3.3.3.1 设备的隔热耐磨衬里典型结构如图3（3）、（4）、

17、（5）、（6）。 1隔热混凝土；2柱型锚固钉；3端板；4龟甲网；5（高）耐磨混凝土；6型锚固钉；7钢纤维；8隔热耐磨混凝土；9Y型锚固钉图3（3） 3（6） 设备的隔热耐磨衬里典型结构3.3.3.2 衬里混凝土结构有：隔热混凝土、耐磨混凝土、钢纤维隔热耐磨混凝土、钢纤维耐磨混凝土。3.3.3.3 耐火砖衬里结构如图3（7）3.3.4 表面处理：3.3.4.1 金属表面应采用喷砂（丸）局部可采用动力工具除锈。3.3.4.2 除锈后的金属表面应防止雨淋或受潮，并尽快施衬。3.3.4.3 型锚固钉塑料帽的安装应在除锈后进行，接管及其他结构位于衬里内的部分包扎陶瓷纤维纸应在除锈后进行。3.3.4.4

18、侧拉型圆环双层锚固钉的侧拉圆环应在除锈后安装。3.3.3.4 耐酸砖（板）衬里结构如图3（8）、（9）、（10）钩钉、龟甲网焊接前，施工表面的所有灰尘、污点、铁锈和松散的氧化皮必需用电动工具清除。3.3. 5 炉体钩钉、龟甲网的焊接：3.3.5.1 衬里锚固件的类型(1) 龟甲网双层衬里的锚固钉应采用柱型，其规格尺寸见图3（11）。(2) 无龟甲网单层衬里的锚固钉应采用型或Y型，其规格尺寸见图3（12）、（13）。Y型锚固钉仅用于无甲网单层高耐磨衬里的异形结构部位。(3) 异形结构部位的衬里采用侧拉型圆环锚固钉时，其双层锚固钉用于双层或单层隔热耐磨衬里，单层锚固钉用于单层高耐磨衬里见图3（14

19、）、（15）。(4) 龟甲网双层隔热耐磨衬里端板的尺寸宜为50mm50mm，厚度宜为6mm见图3（16）。(5) 龟甲网的典型结构形式见图3（17），其规格宜为12003000mm。当采用其他结构形式时，应在设计文件中规定。图3（17） 龟甲网3.3.5.2 锚固钉的布置(1) 柱型锚固钉布置见图3（18）。(2) 型锚固钉布置见图3（19）。(3) Y型锚固钉布置见图3（20）。(4) 侧拉型锚固钉布置见图3（21）。3.3.5.3 每平方米衬里所需要锚固钉数量参见下表表3.3.5.3（1） 柱型、型锚固钉用量锚固钉类型使用部位里总厚度间距a用量 个/m柱型筒体、封头、过渡段及直径较大的开孔

20、接管1002501610020025型卧式筒体、顶封头、过渡段（上小下大）及开口接头、管任意15045立式筒体，过渡段（上大下小）及底封头任意20025Y型异形结构部位10040625表3.3.5.3（2） 侧拉型圆环锚固钉用量部位单层双层间距a（mm）用量（个/ m）间距a（mm）用量（个/ m）直径大于3m筒体8018112080直径小于或者等于3m筒体90143100115异形及开口接管处801811001153.3.5.4 衬里锚固件的安装(1) 锚固钉的布置除设计文件另有规定外，应执行本规范5.4条的规定，锚固钉的安装应符合下列要求：a) 距器壁焊缝宜不小于50mm；b) 型锚固钉与

21、器壁应圆周满焊，并与器壁垂直；c) 型锚固钉宜在两直线外侧施焊，外侧焊缝长度为25mm；d) Y型锚固钉应在宽度两侧满焊e) 侧拉型圆环双层锚固钉的柱型螺栓应圆周满焊，并与器壁垂直；侧拉型圆环单层锚固钉应沿锚固钉圆环外壁120焊接一段，每段焊缝长为20mm；f) 龟甲网双层衬里在阻气圈两侧各100m 范围内不设锚固钉。(2) 柱型锚固钉应先与端板焊接，并采用双面焊见图3（22），端板应紧贴锚固钉，焊缝金属应饱和。(3) 龟甲网下料预先放样并留有搭接余量，剪断时应采用丝剪，不得热切割。(4) 龟甲网液压成型时，其走向应与钢条的长度方向一致，起结扣不得断裂、脱口或松动。如有个别松动应沿龟甲网深度方

22、向焊固定。(5) 龟甲网应与端板逐块焊接，龟甲网的拼接可采用端点拼接或平行拼接，并将拼接沿龟甲网网深焊接，且相邻龟甲网网纵向应错缝。(6) 直接焊接在器壁上的龟甲网拼接时，可采用如图3（23）所示的型式，也可采用端点拼接或平行拼接的形式。龟甲网与器壁焊接时，其焊缝的布置如图3（23）所示， 龟甲网端部应全部与器壁焊接，每排网孔应隔孔焊接，长焊道不少于12mm，短焊道不少于5mm，且不得在 龟甲网钢带结扣处与器壁焊接。(7) 施焊表面以及周围10mm范围内不得有水、铁锈、油污、积渣和其他杂物。除设计文件另有规定外，所有角焊缝和搭接焊缝的焊脚高应不小于较薄件的厚度，且应为连续焊。(8) 焊条类型：

23、304不锈钢与304或同类型不锈钢或碳钢焊接使用E309-16焊条, 310不锈钢与310或同类型不锈钢或碳钢焊接使用E310-16焊条, 碳钢与碳钢焊接使用E7016焊条。3.3.6 衬里施工3.3.6.1 喷涂法施工(1) 喷涂法适用于直径大于或等于2米的设备的和管道的衬里设备。(2) 喷涂作业应分段分片自下而上一次喷到设计厚度，及时检查厚度，及时清除过厚部分，及时找平。耐磨混凝土在找平后还应压实，达到表面平整，并应符合下列规定：a) 源压力不低于0.4Mpa，风量不得小于9立方米/分钟；b) 喷头处给水压力高于工作压力0.1Mpa0.2Mpa，水源压力不小于0.6Mpa；c) 宜采用半湿

24、法工艺，并确保水预湿润的材料在30分钟内用完；d) 喷枪应垂直与受喷面，喷枪距受喷面的距离宜为0.81.2米；e) 喷枪应不断地进行旋转式运动，使粗细骨料分布均匀；f) 应确保喷涂作业连续、均匀，喷涂面不得出现干料夹层或流淌现象；g) 应随时清理符着在支承件上的回弹料；h) 不得使用回弹料；i) 停喷时应先停料、再停机、停水、最后停风。(3) 喷涂作业应严格控制衬里混凝土的含水率，含水率的测试频率每台班不得少于二次，含水率的测试方法如下：a) 衬里取样将喷涂表面刮去30mm，取4kg5kg喷涂料；喷涂的龟甲网耐磨衬里，将表面层刮去5mm，取1kg2kg喷涂料。用四分法取样200g，烘干或焙烧至

25、恒重。b) 含水率测定按公式计算，试验结果取两次数值的算术平均值。W = （200m）/m100% 式中：W喷涂物的含水率，%M干样的质量，g。3.3.6.2 涂抹法施工(1) 涂抹法适用于龟甲网双层隔热耐磨衬里和单层耐磨或高耐磨衬里及其他受限制的衬里施工。(2) 卧置设备或管道分瓣转动手工涂抹时，应符合下列规定：a) 每瓣施工弧度不大于2/3（120）；b) 每瓣施工完，停放时间超过12小时后，方可进行下瓣施工；c) 设备和管道翻转时，应确保衬里与壳体之间不产生空隙或衬里本身不产生裂纹。(3) 隔热混凝土涂抹时，应随抹随检查衬里厚度，并应捣实找平，达到表面平整。端板下部的隔热混凝土应逐个捣实

26、，端板表面应清楚干净。(4) 耐磨混凝土施工时，每次填入龟甲网的耐磨混凝土面积不宜过大，网孔应一次填满逐个捣实，使衬里表面与龟甲网平齐，且不得鼓胀、流淌、扒缝和麻面等缺陷。施工中断时，应将未施衬里的龟甲网孔内的残料清理干净。(5) 受条件限制的无龟甲网单层隔热耐磨衬里局部采用涂抹施工时，应依次将隔热耐磨混凝土填满，并振捣密实，表面泛浆后再用样板刮平后压实，不得在表面撒干水泥细粉抹光3.3.6.3 浇注法施工(1) 浇注法适用于无龟甲网单层隔热耐磨衬里施工，且宜连续进行。(2) 衬里混凝土拌制a) 衬里混凝土应采用强制搅拌机搅拌，搅拌时间根据产品使用指南确定，且不得少于2分钟，确保搅拌均匀并不得

27、混入杂物。b) 用水量根据产品使用指南并结合现场的温度、湿度和衬里混凝土的运输距离加以调整，且不得超过规定用水量的上限。c) 搅拌好的衬里混凝土不得二次加水使用，并应在30分钟内用完。d) 掺入钢纤维时应先将钢纤维均匀加入干料中搅拌，钢纤维不得有油污。干料搅拌时间应不少于1min，加水后搅拌时间宜不少于2分钟，确保湿料中钢纤维分布均匀，不得有成团现象。(3) 模板及其支设应符合下列规定：a) 模板应具有足够的承载强度、刚度和稳定性；b) 模板表面光滑、结构简单、装卸方便，并便于衬里混凝土的浇注和养护；c) 模板支设应保证衬里结构和各部位结构符合设计要求，能承受衬里混凝土自重和侧压力以及施工过程

28、中产生的其他负荷；d) 模板拼缝应封严、无阶梯、不漏浆；e) 模板与衬里距离应等于设计衬里厚度，其允许误差5mm；f) 采用插入式振捣器振捣时，每次支模高度不应超过1米，并满足连续浇注的要求；g) 封头、开孔接管或分段衬里的接口等特殊部位的衬板可采用木板或用薄钢板卷制的异型模；h) 当设计文件无规定时，拆模时间应符合下列要求：1） 侧模（不承重模板）应在衬里混凝土强度达到设计强度等级50%时方可拆除；2） 底模（承重模板）应在衬里混凝土强度达到强度等级的70%时方可拆除；i) 异型模、斜模拆除后，应切除多余的衬里混凝土。(4) 衬里混凝土浇注应符合下列规定：a) 每次浇注高度不大于300mm，

29、且应连续均匀；b) 每层模板不宜一次注满，预留50mm100mm，待上层模板安装后再浇注。(5) 采用插入式振捣器振捣应符合下列规定：a) 振捣棒移动间距不大于锚固钉间距；b) 除施工缝处外，振捣棒插入下层衬里混凝土的深度不小于50mm；c) 每一振点的振捣时应使衬里混凝土的表面不再沉落，且呈现浮浆。(6) 当采用表面振捣器振捣时，起移动间距应保证振捣器平板能覆盖已振实部分的边缘。(7) 衬里养护a) 水硬性结合剂（铝酸盐水泥）衬里施工后，应停放至手指轻按不沾泥浆时开始雾湿保养，且不少于48h。b) 气硬性结合剂（包括化学结合）衬里，应在空气中自然养护34天，养护期间应保持干燥，空气的相对湿度不得大于70%。c) 低钙水泥浇注衬里施工后，应立即用塑料薄膜覆盖衬里表面，在空气中自然养护48小时。d) 支模浇注衬里宜在浇注完24小时后，在模板上喷雾降温，拆模后雾湿养护不少于48小时。3.3.6.4 耐磨耐火砖