SY/T 5262-2009 火简式加热炉规范 SY/T5262-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS75.200
备案号：27443—2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T52622009
代替SY/T5262—2000，SY/T5261—1991，SY/T0419—1997火筒式加热炉规范
Specification for fire tubetypeheater2009-12-01发布
国家能源局
2010-05-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
基础数据、适用范围和炉型选择工艺设计
6材料
强度设计
结构设计
附件和仪表
加工成形与组装·
制造、检验与验收
水压试验
出厂文件、标志、涂敷与运输包装·附录A（规范性附录）
参考文献
受压元件强度计算方法
SY/T5262—2009
SY/T5262—2009
本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于印发2008年行业标准计划的通知》（发改办工业[2008]1242号）文件要求，对SY/T5262—2000《火筒式加热炉规范》、SY/T5261—1991《火筒式加热炉受压元件强度计算方法》和SY/T0419一1997《油田专用水套加热炉制造、安装及验收规范》（上述三个标准以下简称原标准）合并修订而成。随着油田开采的进一步深入，采出液成分有了较大变化，同时相关标准也在不断更新。为满足火筒式加热炉设计、制造、检验与验收的需要，结合火筒式加热炉现场实际运行所出现的问题和经验，对原标准内容和格式等进行了补充和修订，使其更具有先进性、适用性、指导性及与其他标准的协调性。其主要修订内容如下：
a)将SY/T5262—2000，SY/T0419—1997和SY/T5261—1991的前半部分合并修订为正文部分；将SY/T5261—1991《火筒式加热炉受压元件强度计算方法》的后半部分修订为“附录A（规范性附录）受压元件强度计算方法”。b)将原标准“第2章引用标准”修订为“第2章规范性引用文件”。c)对原标准内容主要进行了如下修订：1）材料牌号按GB/T3274—2007和GB713—2008进行了更新；2）增加了对绝热材料导热系数的要求；3）增加了对受压元件用焊条的规定；4）增加了对卧式容器计算的规定；5）增加了水套炉用不锈钢无缝钢管的相关内容；6）对椭圆形封头的制造、检验与验收按JB/T4746一—2002进行了修订；7）对圆筒圆度的检验方法进行了修订；8）对水套炉盘管的水压试验压力系数由原标准的1.25倍修订为1.5倍；9）对燃烧器与火筒的匹配提出了要求等；10）增加了对奥氏体不锈钢无缝钢管水压试验时氯离子含量的要求。d)由于相关标准的更新，本标准对加热炉的设计、制造、检验与验收的内容进行了相应补充和修订。本标准的附录A为规范性附录。
本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位：大庆油田工程有限公司、胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司。本标准主要起草人：罗星环、袁树吉、韦振光、孔庆刚、郭照朋、贾晶晶、靳国辉、杜树彬、孙立君、丁冠武、下娟、张晓东、袁庆。本标准委托大庆油田工程有限公司、胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司负责解释。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：-SY/T0419—1997;
-SY/T5261—1991；
-SY/T5262—-1991，SY/T5262-—2000;-SY/T5263—1991。
1·范围
火筒式加热炉规范
1.1本标准规定了火筒式加热炉设计、制造、检验与验收的基本要求。SY/T5262—2009
1.2本标准适用于陆上油、气田生产中使用的火筒式加热炉的设计、制造、检验与验收。改造的火筒式加热炉可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中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—1998钢制压力容器（含1，2号修改单）GB713锅炉和压力容器用钢板
GB/T985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.2埋弧焊的推荐坡口
GB3087低中压锅炉用无缝钢管
GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB5310
GB6479
高压锅炉用无缝钢管
高压化肥设备用无缝钢管
输送流体用无缝钢管
GB/T8163
GB/T8175
设备及管道绝热设计导则
GB/T12459
钢制对焊无缝管件
GB13296
锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T13401
GB/T14982
GB50205
GB50235
SY0031
钢板制对焊管件
粘土质耐火泥浆
钢结构工程施工质量验收规范
工业金属管道工程施工及验收规范石油工业用加热炉安全规程
SY/T0510
SY/T0540
SY/T0599
钢制对焊管件
石油工业用加热炉型式与基本参数天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求SY/T0609
优质钢制对焊管件规范
JB/T1611—1993锅炉管子制造技术条件（含1号修改单）JB/T1613--1993锅炉受压元件焊接技术条件5工业锅炉焊接管孔
JB/T1625
JB/T3375
锅炉用材料人厂验收规则
JB4708
钢制压力容器焊接工艺评定
SY/T 5262—2009
JB/T4709钢制压力容器焊接规程JB/T4711压力容器涂敷与运输包装JB/T4712.1容器支座第1部分：鞍式支座JB4726压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB/T4730.1～4730.6＇承压设备无损检测JB/T4731钢制卧式容器
钢制焊接常压容器
JB/T4735
JB/T4736
补强圈bZxz.net
JB/T4744
JB/T4746
JB/T4747
YB/T5106
3术语和定义
钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验钢制压力容器用封头
压力容器用钢焊条订货技术条件粘土质耐火砖
下列术语和定义适用于本标准。3.1
火筒式加热炉firedtubeheater
在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种加热炉，称为火筒式加热炉。火筒式加热炉分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。3.2
火筒式直接加热炉directfiredtubeheater被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉，称为火筒式直接加热炉，简称火筒炉（包括具有加热和其他功能的合一装置，下同)。3.3
火筒式间接加热炉indirectfiredtubeheater被加热介质在壳体内的盘管（由钢管和管件组焊制成的传热元件）中，由中间载热体加热，而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热炉，称为火筒式间接加热炉。中间载热介质为水的火筒式间接加热炉，简称水套炉。壳体在常压下工作的水套炉，简称常压水套炉。
火筒firetube
在火筒式加热炉中，具有燃烧室功能，且主要传递辐射热的元件称为火管，与火管相连通，且主要进行对流换热的元件称为烟管；火管和烟管总称为火筒。3.5
工作压力workingpressure
在正常工作情况下，火筒式加热炉壳体顶部（或水套炉盘管内）可能达到的最高压力。3.6
设计压力designpressure
在相应设计温度下用以确定火筒式加热炉壳体及受压元件厚度的压力，亦即标注在铭牌上的设计压力，其值不应小于工作压力。3.7
设计温度designtemperature
SY/T5262—2009
火筒式加热炉正常工作情况下，在相应设计压力下壳壁或元件金属可能达到的最高温度。当各个部位在工作过程中可能产生不同温度时，取预计的不同温度作为各相应部位的设计温度。3.8
排烟温度exitfluegastemperature烟窗底部烟管出口处的烟气温度。3.9
主要受压元件mainpressureparts火筒式加热炉主要受压元件指筒体、封头、火筒、管板、水套炉盘管、开孔补强板、设备法兰、M36以上的设备主螺栓、人孔盖、人孔法兰、人孔接管及公称直径大于或等于250mm的接管和管法兰。4基础数据、适用范围和炉型选择4.1基础数据
4.1.1介质的基础数据包括：
a)被加热介质的种类、组分、密度、比热容、黏度、介质流量（包括最大、最小流量）、气油比、含水率和含沙量等。
b)被加热介质在进出口处的操作温度、操作压力及允许压力降。4.1.2燃料的基础数据包括燃料的种类、组分、温度、压力、密度、黏度及燃料油雾化剂的种类、温度、压力等。
4.1.3场地条件的基础数据包括：a)使用地区的基本风压值、地震设防烈度、场地土类别、雪载荷、大气压力、大气温度、空气相对湿度等。
b)环境保护要求和其他数据。
4.2适用范围
4.2.1水套炉壳程设计压力不应大于0.40MPa。4.2.2火筒炉壳程设计压力不应大于0.60MPa4.2.3被加热介质为原油、天然气、水及其混合物。4.2.4燃料为液体或气体。
4.3炉型选择
4.3.1被加热介质符合下列情况之一者，宜选用水套炉。a)天然气（宜优先选用常压水套炉，且盘管内介质流速宜为：湿气15m/s～20m/s，干气15m/s～30m/s)。
b)稠油。
c)含沙量较大的原油。
d)流量和压力不稳定。
e)腐蚀性强。
f油气混合物。
g)壳程工作压力大于0.6MPa。
h）热负荷不宜大于1750kW。
4.3.2被加热介质符合下列条件者，宜选用火筒炉。a)工作压力不大于0.6MPa。
b)介质为含水原油、水及其混合物。SY/T5262—2009
5工艺设计
5.1一般规定
火筒式加热炉热负荷、压力等级、公称直径、型号编制应符合SY/T0540的规定。5.2主要设计参数
5.2.1热效率
a)当设计热负荷小于630kW时，热效率不应低于80%。b）当设计热负荷大于或等于630kW时，热效率不应低于85%。c)采用正压燃烧的加热炉，热效率不应低于90%。5.2.2燃烧过剩空气系数α
a)自然通风式燃气燃烧器：α=1.25。b)预混式燃气燃烧器：α=1.2。c）自然通风式燃油燃烧器：α=1.3。d)强制通风式燃油燃烧器：α=1.1～1.2。e)强制通风式燃气燃烧器：α=1.05～1.1。5.2.3热流密度
5.2.3.1受热面平均热流密度推荐值：a)火筒炉：
1)介质为清水或污水时：13kW/m2～29kW/m2。2)介质为原油时：11kW/m2～25kW/m2。b）水套炉：11kW/m2~16kW/m2。5.2.3.2受热面最大平均热流密度推荐值。a)火筒炉不宜大于31kW/m2。
b)水套炉不宜大于37kW/m。
5.2.3.3火管横截面热流密度值：a）火管横截面热流密度的数值，等于火筒的设计热负荷与火管内横截面积和热效率（n）乘积的比值。b)使用自然通风式燃烧器时，火管横截面热流密度不宜大于6800kW/m2。5.2.4排烟温度
排烟温度按当地烟气露点温度加20℃～30℃。5.2.5炉体保温
炉体保温层应有良好的隔热性能，并保证壳体散热损失不应大于2%。5.2.6烟窗设计
5.2.6.1烟出口处的烟气流速，可根据安装地区的风速确定，推荐值如下：a）自然通风时取5m/s～8m/s，且在最低热负荷时不低于3m/s。b）强制通风时取12m/s～20m/s，且在最低热负荷时不低于5m/s。5.2.6.2采用自然通风的火筒式加热炉的烟窗所需抽力，应为炉内烟气流程总阻力的1.2倍。5.2.6.3烟窗高度除应满足克服烟气流程的有关阻力要求外，还应符合国家或地区大气污染物排放标准的有关规定。
6材料
6.1一般规定
6.1.1火筒式加热炉受压元件用材料应符合本章规定。凡与受压元件相焊接的非受压元件用钢，也应是焊接性良好的钢材。
SY/T5262—2009
6.1.2选择火筒式加热炉用钢应考虑加热炉设计条件（如设计压力、设计温度、介质特性等）、材料的焊接性能、加工工艺性能以及经济合理性。6.1.3火筒式加热炉受压元件用钢应由电炉或氧气转炉冶炼。受压元件用钢材及焊接材料应具有出厂质量证明书和清晰、牢固的标记，产品质量应符合相应现行标准的规定。6.1.4常压水套炉壳体不应采用沸腾钢板制造。6.1.5在酸性环境中使用的火筒式加热炉材料还应符合SY/T0599的规定。6.1.6火筒式加热炉受压元件用材料除遵循本标准外，还应符合国家有关法规和强制性标准的规定。6.2钢板
火筒式加热炉受压元件用钢板应符合表1的规定。表1钢板
Q235-B
Q235-C
15CrMoR
GB/T3274
GB/T3274
使用温度
≤350
≤400
≤450
≤450
≤400
≤500
受火焰辐射热和接触热烟气的受压元件用钢板应符合GB713的规定，使用温度上限为425℃。6.2.3用于制造受压元件（法兰、平盖等)厚度大于50mm的Q245R和Q345R钢板应在正火状态下使用。6.3钢管
6.3.1火筒式加热炉受压元件用钢管应符合表2的规定。受火焰辐射热和接触热烟气的受压元件用钢管应符合GB3087的规定。6.3.2
设计压力大于或等于6.3MPa的水套炉盘管用钢管，应选用GB6479或GB5310中20或更高级别的无缝钢管。
表2钢管
0Cr18Ni9
00Cr17Ni14Mo2
GB/T8163
GB3087
GB/T8163
GB3087
GB6479
GB5310
GB6479
GB13296
GB13296
使用温度
≤475
≤425
≤475
≤425
≤400
≤475
≤400
≤700
≤450
SY/T5262—-2009
6.4锻件
6.4.1火筒式加热炉用锻件应符合表3的规定。表3锻件
JB4726
JB4726
使用温度
≤450
≤450
6.4.2锻件级别的选用由设计单位在图样或相应技术文件中注明。公称厚度大于300mm的碳素钢和低合金钢锻件应选用Ⅲ级或IV级。6.5螺栓、螺母
6.5.1火筒式加热炉用紧固件可按相应标准选取。6.5.2螺母的硬度应低于螺栓，可通过选用不同强度级别的钢材或选用不同热处理状态获得。6.6焊接材料
受压元件用焊接材料应符合JB/T4709的规定，同时焊条还应符合JB/T4747对焊条订货技术条件的要求。
6.7耐火材料
火筒式加热炉燃烧道宜采用黏土质耐火材料制造，黏土质耐火材料的性能应符合YB/T5106的要求，耐火度不应低于1730℃；砌筑燃烧道所用的耐火泥浆应符合GB/T14982的规定。6.8绝热材料
火筒式加热炉用绝热材料导热系数应符合GB/T8175的规定。7强度设计
7.1一般规定
7.1.1设计压力
a)火筒式加热炉壳体及火筒的设计压力应为工作压力的1.1倍，且不应低于安全阀开启压力，b)水套炉盘管的设计压力应为工作压力的1.05倍～1.10倍。7.1.2计算压力
计算压力是用以确定元件厚度的压力。当容器各部位或受压元件所承受的液柱静压力大于或等于5%设计压力时，则计算压力应取设计压力与液柱静压力之和。7.1.3设计温度
a)不受火焰辐射热和不接触热烟气的受压元件，设计温度不应低于该元件所接触的介质最高温度。b）火管的设计温度为被加热介质的最高温度加90℃，且不应低于250℃。c)烟管的设计温度为被加热介质的最高温度加50℃，且不应低于250℃。7.1.4设计载荷
设计载荷应符合GB150—1998中3.5.4的规定。7.1.5厚度附加量
厚度附加量应符合GB150一1998中3.5.5的规定。对于腐蚀裕量应按照如下原则选取：a)碳钢或低合金钢材料，介质为洁净水或其他无腐蚀性介质，腐蚀裕量不应小于1mm。b)碳钢或低合金钢材料，介质为腐蚀较重的污水或含水原油，腐蚀裕量应取2mm～3mm。c)碳钢或低合金钢材料，介质为高含硫化氢、二氧化碳或其组合的酸性环境下的天然气或油气，腐蚀裕量应取3mm～4mm。酸性环境的判定应根据SY/T0599中的相关规定和H,S及CO,气6
体分压确定。
d)火筒腐蚀裕量应取2mm～3mm。e)奥氏体不锈钢材料不宜考虑腐蚀裕量。7.1.6设计寿命
SY/T5262—2009
除特殊要求外，火筒式加热炉设计寿命宜按10年考虑。对于酸性环境下使用的加热炉盘管，可适当降低盘管部分的设计寿命。7.1.7最小壁厚
a)火筒式加热炉壳体加工成形后的最小壁厚应同时满足下列要求：1）不包括腐蚀裕量时，不应小于3mm。2）包括壁厚附加量时，不应小于6mm。b)受内压标准椭圆形封头的有效厚度不应小于封头内直径的0.15%。c)火筒加工成形后的壁厚（包括厚度附加量）不应小于6mm。7.1.8焊接接头系数
7.1.8.1焊接接头系数（Φ）应根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定。a)双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头的焊缝系数：1）100%无损检测时，Φ=1.00。2）局部无损检测时，Φ=0.85。b)单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）的焊缝系数：1）100%无损检测时，Φ=0.90。2）局部无损检测时，中=0.80。7.1.8.2常压水套炉壳体单面焊无垫板对接接头的焊缝系数按如下规定选取。a)局部无损检测时，Φ=0.70。
b)不作无损检测时，Φ=0.60。
7.1.9材料许用应力
火筒式加热炉所用材料的许用应力应符合表4、表5和表6的要求。表4钢板许用应力
常温强度
Q235-B
Q235-C
15CrMoR
IN/mm2N/mm
> 16 ~
在下列温度（C）下的许用应力
SY/T5262—2009
00Cr17
GB3087
GB6479
GB531017
GB6479
Ni14Mo2
强度计算
≤100
≤300
常温强度
表5钢管许用应力
在下列温度（℃）下的许用应力N/mm2
碳素钢和低合金钢钢管
150200
常温强度指标
在下列温度（C）下的许用应力
高合金钢钢管
锻件许用应力
在下列温度（℃）下的许用应力N/mm2
受压元件的强度计算和卧式容器计算应符合附录A的规定。300
5600650700
常压水套炉壳体强度计算应遵循JB/T4735的规定，卧式容器计算应符合附录A的规定。8结构设计
8.1火筒式加热炉结构
8.1.1火筒炉基本结构如图1所示。8.1.2水套炉基本结构如图2所示。8.2结构设计的一般要求
8.2.1火筒式加热炉结构应便于制造、检查、操作、清理、维修和更换8.2.2火筒式加热炉的火筒、盘管及可伸缩的部件在运行时应能自由膨胀。8
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