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[摘 要]在建筑施工中，经常遇到衬里材料进行烘干的相干问题，本文介绍了采用“电加热法”对烟囱衬里烘干施工过程，即达到烟囱衬里烘干要求，又保证了施工安全及烘干质量。
[关键词]烟囱；衬里；烘干；电加热；
中图分类号：TU761.2
1、前言
随着炼油化工海外市场的扩展以及海外依托条件差等因素，为保证施工质量和缩短现场安装工期，在国内设备预制深度随之增大，模块化制造形式逐一增多，如何保证国内制造的设备保质保量到达海外，国内制造质量至关重要，随之施工技术也不断创新。由中国石油天然气第七建设公司承建的土库曼斯坦第二天然气处理厂中两台尾气排放烟囱衬里采用“电加热法”分段在国内烘干，一举取得圆满成功，即有效保证了施工质量、安全和工期，又取得了良好的经济效益。
2、概况
土库曼斯坦巴格德雷第二天然气处理厂衬里工程有尾气排放烟囱2套，单套烟囱外形尺寸：φ2000/2600×99530×100/200mm，重量为164t，分6段在国内制造，其中1～5段烟囱长度为12米，6～9段烟囱长度为10米；烟囱衬里100mm厚隔热耐磨双层衬里结构，其中隔热层为80mm，耐磨擦层为20mm。按照土库曼斯坦阿姆河天然气公司要求，烟囱衬里烘干合格后才能现场安装。因长距离跨国界运输颠簸和国外施工现场依托条件差等不利因素，决定在国内完成各段烟囱衬里并烘干合格后予以运输到土库曼斯坦施工现场进行安装，以确保施工质量。
3、施工方法确定
3.1方法选择
依据烟囱衬里材料的烘干温度要求以及施工方法（燃油法、燃气法、电加热法）进行分析比较：
燃油法：卧置燃油燃烧器设置在烟囱一侧予以点火烘干，需将燃油予以雾化，并与助燃的空气在长度12m的卧置的烟囱内燃烧、对流至另一侧排放口，因热气偏上部对流传热，烘干的温度往往不好控制，烘干温度不均匀，且热量排出温度较高，现场安全防护无法实现。
燃气法：卧置燃气法因火焰烘干温度上行，烘干的温度往往不好控制，烘干温度不均匀，即偏烧，且热量排出口温度较高，现场安全防护无法实现；另外若助燃空气通畅，易发生闪爆安全问题。
电加热法：采用温度控制仪进行温度自动控制，加热器均匀布置在卧置的烟囱内工装上，且将烟囱两端头部用保温棉封堵，热量散失少，烘干均匀，温度易控制。
综合以上三种方法分析并结合施工实际，电加热法具有很大优势，重点是温度易控制、烘干非常均匀。因此，选择“电加热法”进行烟囱衬里烘干。
3.2方法确定
尾气烟囱衬里烘干电加热法是依据烟囱外形尺寸，在烟囱内部制作工装支架，将加热器水平均匀放置在支架上，采用温度控制箱对其加热器进行温度控制达到衬里烘干要求。
4、施工准备
4.1热工计算
根据衬里材料供货方提供的工艺曲线（图1）要求，温度升至600℃所需的热量以及外壁损失热量，计算出单节烟囱消耗功率。通过计算单节烟囱所需热量约为173kw；总的消耗功率为1740kw。
4.2材料选择
按照采用电加热法所需的材料和设备，并依据热工计算的数据，选用如下材料：
4.2.1控制箱
根据总消耗功率确定5台温度控制箱，每台温度控制箱输出功率为360kw，满足功率需求。
4.2.2加热器
根据烟囱放置方式和结构形式，加热元件选用NJ框式加热器，额定功率为10kw，每段选择18块加热器，加热器水平均匀放置烟囱中心。
4.2.3测温器
每段烟囱内部每三个加热器设置一个测温点，测温点设置在烟囱中上部。测温器采用铠装K型热电偶，热电偶的补偿采用铜-康铜补偿导线。
每段烟囱外部选择三个位置，每个位置进行环向设定四个方位，采用红外测温仪进行温度测量和记录。
4.2.4保温
烟囱筒体利用其内部轻质耐热混凝土作为保温材料，两端保温材料依据热工损失量选用保温性能好、导热系数低，容重轻的岩棉和LT型硅酸鋁纤维针刺毡。
4.3供电系统
依据总消耗功率和温度控制柜配置数量，选择5台600kw发电机进行供电。
4.4工装制作
为保证烟囱内部加热整体均匀，加热器需放置在烟囱中间，以满足加热器热量辐射均布。工装设计满足600℃时承重加热器重量，并且无热坍塌现象。所以工装采用角钢进行制作，每段烟囱内两段工装，最后将两工装之间进行连接固定。
5、施工
5.1加热器摆放及零线搭接
加热器沿工装依次水平放置并留间隔，用圆钢将加热器回路接线柱和工装连接导通，圆钢焊接必须牢固，焊接时检验加热器的是否损坏，检验出损坏的加热器立即更换。
5.2加热器布线
加热器火线一端和加热器接线柱焊接一体，快速接头一端引出至烟囱端口处；加热器零线采用圆钢直接和工装支架焊接，工装支架作为加热器公共零线。
5.3 测温点设置
热电偶选用K型铠装式，首先对热电偶进行检查，查看检定证书和热电偶的标识等。烟囱内设置6个测温点，每3块加热器所在的空间范围内设置一个热电偶。
5.4端口保温
烟囱衬里作为外壁保温材料，端口处采用保温棉封堵，保温厚度不低于100mm。
5.5连接导线
按照顺序把加热器电源线、热电偶线和温度控制箱连接，线路全部连接完成。
5.6系统调试和温度设定
所有系统检查无误后进行调试，5台发电机分别进行调试，发电机开启后，温度控制仪进行逐组启动，避免全部启动时冲击电流过大导致发电机停机。
5.6烘干过程监督与记录
烘干过程中设置现场监督，负责现场安全和烘干过程监护，负责设备巡检，温度记录等。
5.6.1内壁测温
烟囱内温度通过温度控制仪对每个阶段记录2～4次温度，每天进行统计并进行核对，按照烟囱段号、时间、温度、天气情况等信息进行纪录。
通过温度记录统计，测温点反馈的温度差应在120℃～350℃的升温阶段，对烘干质量不会产生影响。
5.6.2外壁测温
外壁温度采用远红外测温仪进行测温，测量的温度应是圈定的位置，每段烟囱设置三处外壁测温位置，分别为两侧距离端口2m位置和烟囱中间位置，每个位置进行四个测温点，每间隔4小时进行一次外壁测温并进行纪录。
5.7烘干检查验收
5.7.1曲线检查验收
检查温度曲线满足工艺曲线要求，并对温度曲线进行记录。
5.7.2衬里外观质量检查
依据规范要求进行联合检查，经确认衬里外观检查无裂纹、松散、脱落、颜色不统一等现象；烟囱外表面观察，无油漆变颜色、油漆烧损、发黑等问题，尾气排放烟囱烘干满足规范要求。
5.7.3结论
通过曲线检查和外观质量验收，将烘干前和烘干后质量状态予以对比。烘干过程温度升降速度和恒温时间控制有效，烘干后衬里无裂纹、脱落等质量问题，衬里表面烧结颜色均匀，符合规范要求。
6、烘干过程注意要点
6.1 测温点设置满足监控每一不同位置的升温、恒温、降温过程。
6.2 在降温到120℃时关闭所有的加热器，进行自然降温冷却至常温。
6.3 烘干过程中，确保设备正常运转，杜绝长时间烘干中断。
6.4加强烘干前、烘干过程、烘干后的监控。
7、结束语
“电加热法”进行烟囱衬里烘干经过理论和实践，此方法能够广泛应用于设备衬里烘干和确保烘干质量。
烟囱衬里烘干施工方法和热电偶、加热器的设置、保温棉的铺设方法及烘干升温、恒温、降温的过程控制方法，对以后设备衬里烘干具有很好的借鉴作用。
[关键词]烟囱；衬里；烘干；电加热；
中图分类号：TU761.2
1、前言
随着炼油化工海外市场的扩展以及海外依托条件差等因素，为保证施工质量和缩短现场安装工期，在国内设备预制深度随之增大，模块化制造形式逐一增多，如何保证国内制造的设备保质保量到达海外，国内制造质量至关重要，随之施工技术也不断创新。由中国石油天然气第七建设公司承建的土库曼斯坦第二天然气处理厂中两台尾气排放烟囱衬里采用“电加热法”分段在国内烘干，一举取得圆满成功，即有效保证了施工质量、安全和工期，又取得了良好的经济效益。
2、概况
土库曼斯坦巴格德雷第二天然气处理厂衬里工程有尾气排放烟囱2套，单套烟囱外形尺寸：φ2000/2600×99530×100/200mm，重量为164t，分6段在国内制造，其中1～5段烟囱长度为12米，6～9段烟囱长度为10米；烟囱衬里100mm厚隔热耐磨双层衬里结构，其中隔热层为80mm，耐磨擦层为20mm。按照土库曼斯坦阿姆河天然气公司要求，烟囱衬里烘干合格后才能现场安装。因长距离跨国界运输颠簸和国外施工现场依托条件差等不利因素，决定在国内完成各段烟囱衬里并烘干合格后予以运输到土库曼斯坦施工现场进行安装，以确保施工质量。
3、施工方法确定
3.1方法选择
依据烟囱衬里材料的烘干温度要求以及施工方法（燃油法、燃气法、电加热法）进行分析比较：
燃油法：卧置燃油燃烧器设置在烟囱一侧予以点火烘干，需将燃油予以雾化，并与助燃的空气在长度12m的卧置的烟囱内燃烧、对流至另一侧排放口，因热气偏上部对流传热，烘干的温度往往不好控制，烘干温度不均匀，且热量排出温度较高，现场安全防护无法实现。
燃气法：卧置燃气法因火焰烘干温度上行，烘干的温度往往不好控制，烘干温度不均匀，即偏烧，且热量排出口温度较高，现场安全防护无法实现；另外若助燃空气通畅，易发生闪爆安全问题。
电加热法：采用温度控制仪进行温度自动控制，加热器均匀布置在卧置的烟囱内工装上，且将烟囱两端头部用保温棉封堵，热量散失少，烘干均匀，温度易控制。
综合以上三种方法分析并结合施工实际，电加热法具有很大优势，重点是温度易控制、烘干非常均匀。因此，选择“电加热法”进行烟囱衬里烘干。
3.2方法确定
尾气烟囱衬里烘干电加热法是依据烟囱外形尺寸，在烟囱内部制作工装支架，将加热器水平均匀放置在支架上，采用温度控制箱对其加热器进行温度控制达到衬里烘干要求。
4、施工准备
4.1热工计算
根据衬里材料供货方提供的工艺曲线（图1）要求，温度升至600℃所需的热量以及外壁损失热量，计算出单节烟囱消耗功率。通过计算单节烟囱所需热量约为173kw；总的消耗功率为1740kw。
4.2材料选择
按照采用电加热法所需的材料和设备，并依据热工计算的数据，选用如下材料：
4.2.1控制箱
根据总消耗功率确定5台温度控制箱，每台温度控制箱输出功率为360kw，满足功率需求。
4.2.2加热器
根据烟囱放置方式和结构形式，加热元件选用NJ框式加热器，额定功率为10kw，每段选择18块加热器，加热器水平均匀放置烟囱中心。
4.2.3测温器
每段烟囱内部每三个加热器设置一个测温点，测温点设置在烟囱中上部。测温器采用铠装K型热电偶，热电偶的补偿采用铜-康铜补偿导线。
每段烟囱外部选择三个位置，每个位置进行环向设定四个方位，采用红外测温仪进行温度测量和记录。
4.2.4保温
烟囱筒体利用其内部轻质耐热混凝土作为保温材料，两端保温材料依据热工损失量选用保温性能好、导热系数低，容重轻的岩棉和LT型硅酸鋁纤维针刺毡。
4.3供电系统
依据总消耗功率和温度控制柜配置数量，选择5台600kw发电机进行供电。
4.4工装制作
为保证烟囱内部加热整体均匀，加热器需放置在烟囱中间，以满足加热器热量辐射均布。工装设计满足600℃时承重加热器重量，并且无热坍塌现象。所以工装采用角钢进行制作，每段烟囱内两段工装，最后将两工装之间进行连接固定。
5、施工
5.1加热器摆放及零线搭接
加热器沿工装依次水平放置并留间隔，用圆钢将加热器回路接线柱和工装连接导通，圆钢焊接必须牢固，焊接时检验加热器的是否损坏，检验出损坏的加热器立即更换。
5.2加热器布线
加热器火线一端和加热器接线柱焊接一体，快速接头一端引出至烟囱端口处；加热器零线采用圆钢直接和工装支架焊接，工装支架作为加热器公共零线。
5.3 测温点设置
热电偶选用K型铠装式，首先对热电偶进行检查，查看检定证书和热电偶的标识等。烟囱内设置6个测温点，每3块加热器所在的空间范围内设置一个热电偶。
5.4端口保温
烟囱衬里作为外壁保温材料，端口处采用保温棉封堵，保温厚度不低于100mm。
5.5连接导线
按照顺序把加热器电源线、热电偶线和温度控制箱连接，线路全部连接完成。
5.6系统调试和温度设定
所有系统检查无误后进行调试，5台发电机分别进行调试，发电机开启后，温度控制仪进行逐组启动，避免全部启动时冲击电流过大导致发电机停机。
5.6烘干过程监督与记录
烘干过程中设置现场监督，负责现场安全和烘干过程监护，负责设备巡检，温度记录等。
5.6.1内壁测温
烟囱内温度通过温度控制仪对每个阶段记录2～4次温度，每天进行统计并进行核对，按照烟囱段号、时间、温度、天气情况等信息进行纪录。
通过温度记录统计，测温点反馈的温度差应在120℃～350℃的升温阶段，对烘干质量不会产生影响。
5.6.2外壁测温
外壁温度采用远红外测温仪进行测温，测量的温度应是圈定的位置，每段烟囱设置三处外壁测温位置，分别为两侧距离端口2m位置和烟囱中间位置，每个位置进行四个测温点，每间隔4小时进行一次外壁测温并进行纪录。
5.7烘干检查验收
5.7.1曲线检查验收
检查温度曲线满足工艺曲线要求，并对温度曲线进行记录。
5.7.2衬里外观质量检查
依据规范要求进行联合检查，经确认衬里外观检查无裂纹、松散、脱落、颜色不统一等现象；烟囱外表面观察，无油漆变颜色、油漆烧损、发黑等问题，尾气排放烟囱烘干满足规范要求。
5.7.3结论
通过曲线检查和外观质量验收，将烘干前和烘干后质量状态予以对比。烘干过程温度升降速度和恒温时间控制有效，烘干后衬里无裂纹、脱落等质量问题，衬里表面烧结颜色均匀，符合规范要求。
6、烘干过程注意要点
6.1 测温点设置满足监控每一不同位置的升温、恒温、降温过程。
6.2 在降温到120℃时关闭所有的加热器，进行自然降温冷却至常温。
6.3 烘干过程中，确保设备正常运转，杜绝长时间烘干中断。
6.4加强烘干前、烘干过程、烘干后的监控。
7、结束语
“电加热法”进行烟囱衬里烘干经过理论和实践，此方法能够广泛应用于设备衬里烘干和确保烘干质量。
烟囱衬里烘干施工方法和热电偶、加热器的设置、保温棉的铺设方法及烘干升温、恒温、降温的过程控制方法，对以后设备衬里烘干具有很好的借鉴作用。