某石化公司硫磺回收反應(yīng)爐新爐烘爐后出現(xiàn)耐火襯里起皮脫落的現(xiàn)象，并出現(xiàn)裂紋，耐火磚破碎下沉等現(xiàn)象，經(jīng)修復(fù)后運(yùn)轉(zhuǎn)9個(gè)月，又出現(xiàn)頂部殼體燒漏現(xiàn)象。針對(duì)硫磺反應(yīng)爐襯里脫落,造成殼體燒損的問題，對(duì)可能造成襯里脫落的主要原因進(jìn)行了分析并提出新的修復(fù)方案，此次方案修復(fù)后，反應(yīng)爐運(yùn)行12個(gè)月經(jīng)檢測(cè)各部位外壁溫度穩(wěn)定，已滿足生產(chǎn)需要。
一、故障原因分析
(1)施工及材料因素
從2009年烘爐后花墻磚燒損及2010年5月13日F3101爐燒損后的檢查發(fā)現(xiàn)折流磚燒損的情況看,懷疑花墻磚和折流磚的材料存在問題，為確認(rèn)材料指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求,委托國(guó)家耐火材料檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)拆下的耐火襯里、隔熱襯里、錨固磚、折流磚進(jìn)行了復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果表明，隔熱襯里、耐火可塑料的化學(xué)成份與設(shè)計(jì)指標(biāo)相差比較大，該組分的耐火可塑料的允許操作溫度均不能高于1200℃,因此達(dá)不到設(shè)計(jì)1400℃的要求;折流磚的化學(xué)成分與設(shè)計(jì)指標(biāo)相差不大;錨固磚的化學(xué)成分滿足設(shè)計(jì)要求,但荷重軟化溫度過低。
(2)操作因素
該爐設(shè)計(jì)最高溫度為1400℃,設(shè)計(jì)的操作溫度為1240℃,紅外測(cè)溫儀顯示最高溫度達(dá)到1350℃,為了確定該爐的燒損是否與操作條件有關(guān)，5月25H把紅外測(cè)溫儀送省計(jì)量檢定測(cè)試院進(jìn)行了校準(zhǔn)，在1000℃、1200℃、1300℃及1500℃點(diǎn)的校準(zhǔn)結(jié)果是精度合格,可斷定記錄儀表準(zhǔn)確。
綜合分析后認(rèn)為，襯里損壞的主要原因是由于材料某些指標(biāo)未達(dá)到要求，在非正常操作工況下導(dǎo)致耐火磚失效軟化、脫落。
二、修復(fù)方案
反應(yīng)爐襯里的改造采用雙層結(jié)構(gòu)，厚度仍為280mm,即1層厚度為230mm的耐火搗打可塑料，再加1層厚度為50mm的輕質(zhì)隔熱澆注料;錨固系統(tǒng)為SK-38陶澆錨固磚和材質(zhì)為Cr25Ni20的“C”型鉤組成。錨固磚按上半部分2/3排布,迎火面相鄰錨固磚端面中心間距不超過400mm。耐火可塑料可采用搗打的方式施工,隔熱澆注料層采用噴涂的方式施工,折流墻與耐火可塑料襯里制作成一體。
三、方案實(shí)施
(1)襯里施工
第1層輕質(zhì)澆注料采用噴涂的方式進(jìn)行施工,施工結(jié)束后養(yǎng)生24h,待所有襯里硬化后,第2層搗打可塑料才能開始施工，采用支模的形式進(jìn)行施工。當(dāng)搗打施工完成，模板被移走,休整襯里表面至設(shè)計(jì)厚度。襯里表面被休整后,應(yīng)當(dāng)切割膨脹縫，膨脹縫深80mm,寬2~3mm。襯里被修整以后，要扎透氣孔，以散發(fā)材料中的濕氣。
(2)襯里養(yǎng)護(hù)
澆注料的養(yǎng)護(hù):澆注料在施工完以后，在沒有任何外力作用下，在養(yǎng)護(hù)過程中開始變硬,然后進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，減緩襯里表面水的揮發(fā)速度。
(3)可塑料養(yǎng)護(hù)
如果在烘爐之前設(shè)備要進(jìn)行運(yùn)輸,頂部要給予適當(dāng)?shù)闹?可塑料施工完之后,在烘爐之前及烘爐過程中,應(yīng)防止水及蒸汽進(jìn)入爐內(nèi);法蘭接頭處應(yīng)使用陶纖氈和耐火灰漿填充。
(4)烘爐
耐火襯里施工完之后，應(yīng)當(dāng)至少自然干燥24h，然后采用高溫?zé)煔膺M(jìn)行干燥;整個(gè)烘爐過程中，嚴(yán)禁水汽進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部;襯里任何部位的升溫不應(yīng)超過升溫速率。
襯里施工完以后，開口處應(yīng)用蓬布或塑料膠封住，防止雨水或水汽進(jìn)入可塑料內(nèi)；當(dāng)設(shè)備需要翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸、振動(dòng)或其它外力使用時(shí),襯里應(yīng)當(dāng)被保護(hù)；被施丁可塑料的設(shè)備在任何時(shí)候要注意通風(fēng)；如果施工可塑料的設(shè)備需要密封,設(shè)備應(yīng)在白天進(jìn)行通風(fēng)，晚上再密封。