陈孙艺

    (茂名重力石化机械制造有限公司，广东茂名 525024)

    大型加热炉局部结构的选优设计

    陈孙艺

    (茂名重力石化机械制造有限公司，广东茂名 525024)

    为了促进石化加热炉大型化高等级整体模块化建造技术发展，综述了提高模块局部结构设计质量的四方面主要技术内容。三维实体模拟方面包括结构静态和动态模型，结构细节优化方面包括支承系统的等强度管板设计和影响热效率的集合管流向设计，安全防护设计方面包括结构成本、安全防腐、事故工况设计和整体全寿命改善设计，热效率及智能控制方面包括管件穿过墙壳的密封、烟气折流、操作的优化控制。建议大型模块化的发展以单位结构容积的产能规模最大化为方向。

    加热炉；模块化结构；优化设计；质量保证；结构改进

    加热炉大型化发展中，工程和设计对制造的引领至关重要，近十年来，加热炉的模块化建造技术得到广泛的工程应用，从设计与制造、设计与国际项目管理、整体与部件设计等不同角度的基本设计技术总结都有报道[1-5]，但是没有进一步提高设计质量的专题内容。相关标准SH/T 3415—2005《高频电阻焊螺旋翅片管》、SH/T 3036—2012《一般炼油装置用火焰加热炉》和HG/T 20659—2014《化学工业管式炉对流段模块技术规范》侧重于行业技术或检验要求，没有反映产品质量的企业个性。设计院加热炉专家所拥有的丰富经验不一定直白地表达在论文、标准条文和技术要求中，而制造厂设计人员对加热炉结构本质的深层次认识不足，就可能使施工图设计及产品制造无法完全反映工程图的技术本意。因此，加热炉供应商应深入分析项目特点、把握加热炉的关键、优化细节、主动思考，创新质量保证对策。

    模块化的设计技术质量已从传统的结构安全和换热高效方面，更多扩展到针对同类结构因载荷差异的结构细分、维护检修困难、更新改造成本高的结构创新技术上，经过设计深化后，技术手段和技术内容都具有一系列新的特色。

    1 三维实体模拟技术

    (1) 结构静态模型

    即便是同类装置、同等规模的诸多加热炉，各自都具有个性化的特点，在不同的项目中需要重新设计。根据加热炉模块化建造中安装阶段暴露出的问题进行总结，有必要在设计阶段通过类似图1但是更加全面完整的三维立体图再转化为AutoCAD二维平面图进行模块制造，可解决不少问题。在三维图中进行整体模型实时漫游、模拟与碰撞检查，以及施工进度模拟等，可实体考察整体结构布局，从QHSE的角度判断其合理性及存在的问题，提高设计质量，也方便工程交流和管理 ......