【石油天然气行业标准(SY)】 导热油加热炉系统规范

ICS75.180
备案号：24283--2008
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0524—2008
代替SY/T0524—1993
导热油加热炉系统规范
Code for heater system with heat-transfer oil2008—06—16发布
国家发展和改革委员会
2008—12—01实施
规范性引用文件
术语和定义
设计原则
炉管系统
耐火和隔热
钢结构及附件.·
烟窗和烟风道
燃烧器
加热炉仪表接头和辅助管接头
吹灰系统
膨胀罐
储油罐
氮气覆盖及氮气灭火系统
导热油循环系统
导热油装卸系统.
导热油换热器系统
控制、仪表和安全保护系统
工厂制造和安装
检查、检测和试验
23出厂文件、铭牌、涂敷与包装运输目
附录A（资料性附录）导热油加热炉最高膜温计算方法附录B（资料性附录）
设备数据表
SY/T0524—2008
SY/T0524—2008
本标准代替SY/T0524一1993《热媒间接加热装置技术条件》。本标准与SY/T0524—-1993相比，主要有以下变化：标准名称改为《导热油加热炉系统规范》；增加了前言；
修改补充了第1章～第3章；
增加了第4章～第20章内容；
SY/T0524-1993的第4章～第6章部分内容纳人到本标准第21章和第22章，SY/T0524一1993第7章经补充修改后列为本标准的第23章；增加了附录A和附录B；
-增加规范性引用文件39项；
删除了SY/T0524一1993中已不适用的引用标准14项。本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。本标准由中国石油天然气管道工程有限公司负责解释。本标准负责起草单位：中国石油天然气管道工程有限公司。本标准参加起草单位：中油管道机械制造有限公司、常州综研加热炉有限公司。本标准主要起草人：王育民、孙正国、邹峰、胡江峰、郭磊、傅伟庆、尹晔昕、王关祥、毛南坤、王小林、陈枫、瞿晟华、贾春桦、张志强、安阳、王枫、胡春伟、王印泽。本标准代替标准的历次版本发布情况为：SY/T0524—1993。
1范围
导热油加热炉系统规范
本标准规定了导热油加热炉系统设计、制造、检验、试验与验收的基本要求。本标准适用于固定式燃油、燃气导热油液相加热炉系统。SY/T0524—2008
本标准适用于油气田和长输管道间接加热原油、天然气或其他介质的导热油加热炉系统。2规范性引用文件
下列文件的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB150钢制压力容器
管壳式换热器
GB/T700
碳素结构钢
GB/T1228
GB/T1229
GB/T1230
GB/T1231
GB/T3087
GB/T5780
GB/T5782
GB/T6170
GB/T8162
GB/T8163
GB9948
GB13271
钢结构用高强度大六角头螺栓
钢结构用高强度大六角头螺母
钢结构用高强度垫圈
钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件低中压锅炉用无缝钢管
六角头螺栓C级
六角头螺栓
1型六角螺母
结构用无缝钢管
输送流体用无缝钢管
石油裂化用无缝钢管
锅炉大气污染物排放标准
GB/T14976
GB/T17410
GB50009
GB50011
GB50017
GB50051
GB50093
GB50205
GB50236
GB50275
SY/T0538
JB4708
流体输送用不锈钢无缝钢管
有机热载体炉
建筑结构荷载规范
建筑抗震设计规范
钢结构设计规范
烟窗设计规范
自动化仪表工程施工及验收规范钢结构工程施工质量验收规范
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范管式加热炉规范
钢制压力容器焊接工艺评定
JB/T4711压力容器涂敷与运输包装SY/T0524—2008
JB/T4730.1～JB/T4730.6承压设备无损检测JB/T4731钢制卧式容器
SH/T3037炼油厂加热炉炉管壁厚计算SH3085石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件SH3086
SH3087石油化工管式炉耐热钢铸件技术条件SH/T3115石油化工管式炉轻质浇注料衬里工程技术条件SH/T3523石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程有机热载体炉安全技术监察规程劳部发［1993］356号压力容器安全技术监察规程质技鉴局锅发［1999]154号锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则国质检局［2002]］109号3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
拥有产权的某公司，包括其代理人及其他被授权的代表。3.2
供货商supplier
为业主提供或生产设备/材料的公司或厂家，3.3
导热油加热炉系统heatersystemwithheat-transferoil导热油通过直接式火焰加热炉加热：然后经强制循环将其与通过换热器的原油、天然气或其他介质进行热交换的系统。系统由给定的操作模式和必须的设备组成。3.4
计算热负荷calculationduty
按公式计算得到的热负荷，单位为千瓦（kW）。3.5
Tratedduty
额定热负荷
导热油加热炉在单位时间内可以稳定提供热量的能力，单位为千瓦（kW）。3.6
设计热负荷designduty
额定热负荷与热负荷裕量之和，单位为千瓦（kW)。3.7
额定流量ratedflowrate
导热油加热炉在额定热负荷下，单位时间内导热油通过加热炉的质量（体积），单位为千克每小时（立方米每小时）［kg/h（m2/h)】3.8
最小流量minimumflowrate
在强制循环的加热炉中，最小流量为导热油加热炉系统规定的最低流量，单位为千克每小时（立方米每小时）［kg/h（m2/h)］]。2
工作压力workingpressure
SY/T0524—2008
在正常工作情况下，导热油加热炉系统可能达到的最高压力，单位为兆帕（MPa）。3.10
设计压力designpressure
强度计算时所采用的压力，单位为兆帕（MPa）。3.11
工作温度workingtemperature
在正常工作情况下，导热油加热炉系统可能达到的最高温度，单位为摄氏度（℃）。3.12
导热油允许工作温度heat-transferoilallowableworkingtemperature导热油最高安全工作温度，单位为摄氏度（℃）。3.13
膜层温度filmtemperature
炉管内壁的温度，即导热油接触管壁的温度（参见图A.1）。当管壁被加热或冷却时，膜层温度与导热油的温度相差较大。最大膜层温度可用于计算导热油的使用寿命。在设计加热炉时，在一个特定流体断面测量的最高膜层温度与断面主流体平均温度之差是一个重要参数。3.14
压力降pressuredrop
设备进出口端的压差，不包括液柱静压，单位为兆帕（MPa）。3.15
空气预热器·airpreheater
通过高温烟气将助燃空气加热的传热设备。3.16
吹灰器sootblower
用于清扫覆盖在吸热表面上烟灰或其他沉积物的机械装置。3.17
膨胀管expansionpipe
膨胀罐与导热油循环管道间的常通连接管3.18
溢流管overflowpipe
膨胀罐与储油罐间的常通连接管。当膨胀罐中的导热油液位高于溢流管口时，导热油流入储油罐。4总则
4.1注意事项
4.1.1在设计和选用导热油加热炉系统，特别是防止导热油泄漏部件和受烟尘危害的部件材料时应特别慎重。对此，应严格遵守国家和地方法规以及相关强制性标准的要求，同时尊重供货商的建议。4.1.2规范性引用文件中，如果几种标准、规程适用于同一种情况，则应按最严格要求执行。4.2压力设计规范1)
压力设计规范应由业主指定或同意。受压部件应符合压力设计规范和本标准的有关要求。4.3导热油加热炉系统的组成
导热油加热炉系统包括导热油加热系统，吹灰系统，氮气覆盖及氮气灭火系统，导热油循环系1）该项由业主确定，决定后填入数据表内（参见附录B)，或者在询价书或采购单内予以说明。3
SY/T0524—2008
统，膨胀罐、储油罐，导热油装卸系统，导热油换热器系统，自动控制系统等。4.4导热油加热炉炉型
4.4.1加热炉的类型通常根据其结构外形、辐射盘管形式和燃烧器的布置来划分。常用炉型有：a）密集螺旋管卧式圆筒炉（端墙侧烧）。b）密集螺旋管立式圆筒炉（顶烧或底烧）。c）水平管卧式圆筒炉（端墙侧烧）。d）水平管八角箱形炉（端墙侧烧）。4.4.2加热炉宜采用撬装式结构。4.5导热油
4.5.1导热油供货商应说明其产品的允许工作温度，并提供导热油的物理及化学性质。4.5.2对任何工艺装置，辐射段炉管和对流段炉管的任何部位，导热油最高膜温均不应超过允许工作温度。
4.5.3导热油必须经过脱水后方可使用。不同的导热油不宜混合使用。需要混合使用时，混用前应由导热油供货商提供混合使用的条件和要求。4.6其他
4.6.1导热油加热炉系统的受压元件及管道附件材料不应采用铸铁或有色金属，4.6.2导热油循环系统的所有非焊接连接处的密封填料不应采用石棉制品。4.6.3导热油加热炉系统所有设备应按户外安装和使用条件设计；导热油加热炉系统运行区域为非防爆区。
5报价
注：本章适用于工程总承包。
5.1业主职责
5.1.1业主的询价书中应包括数据表、清单和本标准所述其他所有资料，还应包括本标准未提及的特殊要求或例外。
5.1.2业主应对所提供的工艺数据准确性负责，业主至少应给出本标准附录B数据表中标注（*）的内容。
5.1.3业主的询价书应明确规定供货商的供货范围和工作范围。5.1.4业主的询价书应规定以下资料的复制份数：图纸、数据表、规范、数据报告、操作手册、安装说明书、设备清单和其他如5.3和5.4所述由供货商提供的资料。5.2供货商职责
供货商的投标书应包括以下内容。5.2.1加热炉系统所有设备的数据表（参见附录B)。5.2.2加热炉及其他设备的外形图，应表示出加热炉、膨胀罐、储油罐、循环泵撬座、换热器的尺寸、布置和安装高度，燃烧器的布置和安装高度，炉管、平台、烟道、烟窗、对流段的尾部烟道、空气预热器和风机的布置。
加热炉、膨胀罐、储油罐、循环泵撬座、换热器的工艺接口尺寸和布置。5.2.3
划分工厂组装的范围，包括预制构件的数量、尺寸和质量以及现场焊接量。对附加特殊要求的详细说明。
完整的噪声数据。
所需图纸、数据和文件提交的时间表。收到订单后的工作程序表。该表宜包括供货商送交审查和返回图纸、材料采购、制造和提供5.2.8
所需数据等规定的时间。
5.2.9公共工程及消耗品需求表。5.3中标后应提供的文件
5.3.1供业主审查的图纸和文件。SY/T0524—2008
供货商应提供导热油加热炉所有设备的设计总安装图和数据表等供业主审查，至少应包括以下内容：
a）工艺管路和仪表流程图。
b）设备平面布置图。
c）相关的电器及仪表图。
d）工艺和强度计算书。
e）加热炉系统及所有设备的用途、业主给定的加热炉及其他设备编号、项目名称和地点、订单编号和供货商的文件编号。
f）各设备的工艺接口端部尺寸、法兰等级和法兰密封面形式、空间位置、工艺介质流动方向。g）盘管和转油线的布置、管间距、管径、管壁厚度、管长、材料规格书，包括受压部件的等级和扩面管的所有数据。bzxz.net
h）盘管及压力容器设计压力、水压试验压力、介质和金属设计温度及腐蚀裕量。i）盘管及压力容器设计规范或规程、制造规范或规程。i）耐火和隔热材料类型、厚度和使用温度等级，k）耐火和隔热层所用的锚固件形式和材料。1）人孔门、看火门、燃烧器、吹灰器、挡板、仪表和附件接管的位置和数量。m）平台、直梯和斜梯的位置和尺寸。n）包括辅助设备在内的各撬装设备的总体尺寸。5.3.2供业主审查的基础图表。
供货商应提供导热油加热炉系统所有设备的基础图表供业主审查。该图表应包括以下内容：a）设备质量。
b）撬座、立柱、支架的数量和位置。c）基础板的尺寸。
d）地脚螺栓的位置、直径和露出基础面的高度。供业主审查的其他文件。
供货商尚应提供以下文件供业主审查：a）各撬座钢结构图，烟肉、烟风道和挡板详图。b）燃烧器安装图及其他各撬座工艺配管。c）炉管支承件资料。
d）热电偶套管和热电偶资料。
e）焊接、检验和试验工艺及焊工考试合格证。f）耐火和隔热材料的施工、烘干和检验规程。g）耐火材料厚度等原始资料。
h）清灰程序（如果需要时）。
i）导热油加热炉系统所有设备的安装、操作和维护说明书。i）空气预热器、通风机、驱动机、挡板、燃烧器、循环泵、注油泵及所有附属设备的性能曲线或数据表。
k）噪声数据。
5.3.4确认的图纸和图表。
接到业主对总图和图表的确认意见后，供货商应完成总图、基础图表、设计详图、安装图、安装5
SY/T0524—2008
程序表以及辅助设备的设计，在有关文件完成审查和确认之后，方可开始制造。5.4最终文件
在完成制造和装运之后，供货商应在规定时间内向业主提供以下文件：a）制造用数据和图纸。除业主有特殊要求外，即使现场有变化也不再提供峻工图和修改数据表。b）所有受压部件和扩面用合金材料质量证明书（包括熔炼分析）、工厂试验报告。c）导热油加热炉系统的安装、操作和维修说明书。d）空气预热器，通风机、驱动机、挡板、燃烧器、循环泵、注油泵及所有附属设备的性能曲线或数据表。
e）材料清单（主要部件）。
f）噪声数据。
g）耐火层烘干程序。
h）清灰程序（如需要）。
i）所有其他试验文件，包括试验报告和无损检测报告。j）引进部件应提供原产地证明。6设计原则
6.1工艺设计
6.1.1导热油加热炉额定热负荷的确定应以GB/T17410中热负荷系列为依据，设计热负荷一般取额定热负荷的1.1倍。
6.1.2导热油加热炉设计应使热量分布均匀，多管程设计应使各管程水力学对称。6.1.3导热油加热炉的管程数应尽量少，各管程从人口到出口应为单一流路。6.1.4炉管中导热油不应过热分解与积碳，辐射管导热油流速不应低于2m/s，对流管导热油流速不应低于1.5m/s。
6.1.5导热油加热炉设计规定的导热油最高温度应低于导热油允许工作温度，6.1.6加热炉应配备氮气灭火系统，该系统应保证在发生事故时气体的持续供应。氮气纯度应大于或等于99%。
6.2燃烧设计
6.2.1燃烧器规定的裕量并不表示允许加热炉在高于额定热负荷下操作。6.2.2·燃烧效率的计算值应以设计燃料的低发热值为基准。密集螺旋管式圆筒炉散热损失为正常放热量的1.5%；带有空气预热器的密集螺旋管式圆筒炉和水平管式圆筒炉及八角箱形炉散热损失为正常放热量的2.5%。
6.2.3计算效率时，对自然通风加热炉，以燃气为主时，过剩空气量应为20%，以燃油为主时，过剩空气量应为25%；对强制通风加热炉，以燃气为主时，过剩空气量应为15%，以燃油为主时，过剩空气量应为20%。
6.2.4加热炉效率和管壁温度计算应采用相应的结垢热阻。6.2.5辐射管表面平均热流密度q及对流管表面平均热流密度qe，应根据设计经验确定，其常用值通常如表1所示。
6.2.6烟气排放应符合GB13271中排放标准的要求。6.3机械设计
6.3.1应根据规定的操作条件，包括如蒸汽一空气清灰（清焦）时短期条件考虑热膨胀问题。6.3.2对流段炉管及空气预热器管排布置时应考虑吹灰器、水洗或吹扫喷枪的安装空间。6.3.3．如果采用重质燃料油，对流段或空气预热器应配设吹灰器。采用轻质燃料油（如石脑油），业主应明确是否配设吹灰器。
加热炉型
密集螺旋管式
水平管圆筒炉、箱形炉
炉管表面平均热流密度
34~116
SY/T0524--2008
6.3.4圆筒炉最大高径比h/d宜为2.75，其中h为耐火层内表面辐射段净高或净长，d为炉管节圆直径。
6.3.5除业主另有规定外，底烧加热炉从地面到燃烧器风箱或调风器的最小净空距离为2m6.3.6加热炉的布置［4.4.1c）和d）炉型」应允许在不影响相邻炉管的情况下更换个别炉管或“夹”形管。
注：“夹”形管是由弯头连接两根炉管形成的管束。7炉管系统
7.1一般规定
7.1.1炉管设计压力应为工作压力加0.3MPa，且不低于0.6MPa。7.1.2炉管壁厚应按SH/T3037规定计算，新炉管的最小壁厚应符合SH/T3037的规定。SH/T3037中未包括的材料应由买卖双方共同确认许用应力值。7.1.3除非业主和供货商之间另有协议，计算炉管壁厚时，应考虑到介质对不同材料的冲蚀作用和腐蚀作用，并应采用不低于下列值的腐蚀裕量：a）碳钢：3mm。
b）铬钼合金钢：2mm。
c）奥氏体不锈钢：1mm。
7.1.4最高管壁温度应按SH/T3037规定的方法确定。设计管壁金属温度应为最高管壁金属温度至少加15℃。
7.1.5炉管应为无缝钢管，如需拼接，不允许采用闪光焊。7.1.6伸人弯头箱内的炉管，在冷态下伸出两端管板外表面的距离应符合SY/T0538的规定。7.1.7炉管外径宜按以下规定选取：60.3mm，73mm，88.9mm，101.6mm，114.3mm，127mm，141.3mm，152.4mm，168.3mm，193.7mm，219.1mm和273.1mm。7.1.8
直接受火焰辐射的遮蔽管应采用与其相连辐射管相同的材质。7.1.9密集螺旋管结构，每管程端部炉管应松散排列，以提供有效热补偿量。7.2扩面部分
7.2.1对流段的扩面部分可以是钉头（钉头用电弧或电阻焊焊于炉管上），也可以是翅片（螺旋状翅片采用高频连续焊焊于炉管上）。7.2.2扩面部分的材料应根据计算出的顶部金属最高温度选择，见表2。表2扩面部分温度
0Cr18Ni9
钉头顶部允许最高温度
翅片顶部允许最高温度
SY/T0524—2008
扩面部分的尺寸应符合表3的规定。表3扩面部分尺寸
炉管材料
最小直径
最大高度
最小厚度
炉管材料应符合表4所列标准或业主认可的其他相应标准的要求。表4
炉管材料及标准
12CrMo
15CrMo
1Cr5Mo
OCr18Ni9
7.4急弯弯管
最大高度
标准号
GB9948，GB/T3087
GB9948，GB/T3087
GB9948
GB9948
GB9948
GB/T14976
最大密度
炉内的急弯弯管，其设计压力和温度应与所连接的炉管相同。弯头箱内的急弯弯管，其设计压力与所相连的炉管相同，设计温度应等于该处介质的最高操作温度至少加30℃。7.4.2急弯弯管的材质应与相连炉管的材质相同，其壁厚至少不应低于所连接的炉管壁厚。7.4.3急弯弯管的壁厚应包括冲蚀和腐蚀裕量，该裕量不应小于炉管的采用值。7.4.4
不应采用带纵焊缝的急弯弯管。配管、端部接头和集合管
最小腐蚀裕量应符合7.1.3的规定。业主应规定是否需要打开检查，如需检查，端部结构应使管线易于拆卸。应采用带颈对焊法兰。
不应采用螺纹连接。
宜设低点排污和高点放空。排放点应设在炉外。转油线应采用与炉管相同的材质。7.6炉管支承件
与烟气接触的炉管支承件的设计温度应按下列规定确定：a）位于辐射段、遮蔽段且暴露于耐火材料之外者，取烟气温度加100℃且不小于870℃。b）位于对流段，取接触的烟气温度加55℃。c）穿过每块对流中间管板的烟气温度梯度不宜超过250℃。d）被管排遮蔽的铸造辐射管支承件可采用火墙温度。耐火材料覆盖的炉管支承件的隔热效果忽略不计。
2水平管两支承点的最大跨度为35倍炉管外径或6m，取其较小者。8
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