水套加热炉的问题探讨及安全性分析

关于水套加热炉有关问题的探讨

申麦茹

陕西省锅炉压力容器检验所

1　水套加热炉的结构特点及工作原理

水套加热炉是油田生产中广泛使用的专用设备。主要由筒体、火筒、烟管、盘管等受压部件组成。筒体是水套加热炉的外壳，内有火筒、烟管、盘管，火筒内介质为水。火筒是炉膛与烟管一起组成的燃料系统。筒体一般是由锅炉钢板卷制成的筒形结果，燃料经燃烧器喷入火筒燃烧，使火筒内的水加热；通过管板与火筒连接在一起的烟管是用多根无缝钢管组焊成的管束。高温烟气把水加热后通过烟管从烟囱排出，被加热的水通过与流经由蛇行管组成的盘管中的原油、天然气等介质换热，达到加热原油、天然气的目的。

2　水套加热炉的归类问题探讨

水套加热炉是利用经火筒加热的热水与盘管中的原油进行间接换热，达到加热原油、天然气等的目的。管壳式废热锅炉，结构上与其相似，主要是高温介质与冷介质（一半为水）间接换热，使低温介质从高温介质中获得热能，并在设备内汽化。因此，水套加热炉从结构及工作原理上与管壳式废热炉相近，应为管壳式余热锅炉的一种。废热锅炉根据结构特点分为管壳式和烟道式。管壳式与间壁式换热器结构差不多，而烟道式与一半烟管锅炉相类似，高温气体通过耐火材料砌成的炉膛，与炉膛中的水间接换热而产生蒸汽。水套加热炉与烟道式废热锅炉在结构上存在很大差别。管壳式废热锅炉属于压力容器管理的范畴，烟道式锅炉属于锅炉管理的范畴。按《容规》的有关规定，管壳式废热锅炉包括用途属于压力容器，并主要按压力容器的规范标准进行设计制造的直接受火的压力容器。水套加热炉若符合以上条件，则应属于压力容器范畴。但按火筒、烟管部分的结构及工作特点与其他锅壳式锅炉的炉胆及烟管相近似，若将盘管部分当做锅炉内置式换热部件，作为该锅炉的附属部分，划入锅炉的范畴也未尝不可。不管是按锅炉或压力容器归类，火筒、烟管部分的结构及工作特点与锅壳式锅炉的炉胆及烟管相近似，都可参照锅壳式锅炉的有关标准执行。而根据盘管部分的工作特点，应按压力容器对待。这样，便造成了同一台设备同时应用了锅炉和压力容器的标准和规范。因锅炉和压力容器标准在设计、制造、检验、使用管理等环节存在差别，同一台产品、同一部件因归属的不同，便产生很大的差别。本文就一例水套加热炉在设计、制造、使用管理方面按不同标准造成的主要差别进行分析比较，仅供大家参考。

3　分析比较

某单位生产制造的水套加热炉，其主要技术参数如表1所示。

该水套加热炉主要设计、制造标准为《容规》、GB151－99《钢制管壳式换热器》及石油部行业标准SY0031－95《石油工业用加热炉安全规程》、SY/T0419－97《油田专用水套加热炉制造、安装及验收规范》。容器类别为二类。根据《容规》第8条的规定，设计、制造应符合相应的国家标准和行业标准的要求。显然，该设备主要按压力容器的相关标准进行制造，应由压力容器厂来完成，并应满足各制造标准及设计图样的要求。若按锅炉进行设计制造，与压力容器比较情况就不同了。表2、表3就划归锅炉或容器后在使用管理方面及产生主要区别的筒体的设计、制造、检验方面进行比较，仅供大家参考。

表1　水套加热炉参数

表2　使用管理方面比较(www.xing528.com)

表3　筒体在设计、制造、检验等方面的比较

以上进行的比较仅是其中的一部分，其内容远远不止这些。如焊接规范、焊接工艺评定、产品试板、扩探比例、水压试验等方面，相关要求仍然存在着不同程度的差别。

4　结束语

对于水套加热炉这种特殊的结构形式，到底应归锅炉还是容器来管理，看来不能一概而论。因归属的不同，相关要求的差别，可能导致同一台产品结果的不同。这显然是不应该、不合理的。鉴于这种情况，相关的行业标准已将锅炉和压力容器标准的相关的、不一致的部分有机地结合起来，制定了专用的水套加热炉的行业标准，并根据结构特点及工作条件补充了相关特殊要求，能很好地满足实际需要。当然，锅炉和压力容器因结构、介质、工况等情况的不同，将锅炉和压力容器完全统一起来显然是不可能的。但将锅炉和压力容器共同涉及的某些问题，如设计审批制度、焊接标准规范、焊接工艺评定、焊接试板、无损探伤要求、水压试验要求等方面的某些要求统一起来是十分必要的。这样不仅能减轻制造厂的负担，也有利于实施管理。

参考文献

［1］中华人民共和国劳动部.热水锅炉安全技术监察规程.北京：劳动出版社.1991

［2］中华人民共和国劳动部.压力容器安全技术监察规程.北京：劳动出版社.1990

［3］中国石油天然气总公司.SY/T0419－97油田专用水套加热炉制造，安装及验收规范.北京：北京石油工业出版社，1998

［4］中国石油天然气总公司.SY0031－95石油工业用加热炉安全规程.北京：北京石油工业出版社，1995

（注：该论文发表于《西安能源》2003年第2期）