ICS 75.180 CCS E 90
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 0031—2025
代替SY 0031—2012
石油工业用加热炉安全规程
Safety regulations for heaters used in petroleum industry
2025—09-28发布 2026—03-28实施
国家能源局 发布
SY/T 0031—2025
目 次
SY/T 0031—2025
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规 则起草。
本文件代替SY 0031—2012《石油工业用加热炉安全规程》,与SY 0031—2012相比,除结构调 整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 删除了术语中水介质相变加热炉和水套炉的定义(见2012年版的3.4);
b) 删除了总则要求(见2012年版的第4章);
c) 修改了加热炉设计、制造、安装、改造和修理的资质要求(见4.1.1,2012年版的5.1.1、 5.2.1、5.3.1、5.4.2);
d) 修改了加热炉受压元件用钢材许用应力取值(见表1,2012年版的表1);
e) 修改了加热炉出厂时技术资料要求(见4.3.1,2012年版的5.2.3);
f) 修改了加热炉改造和重大修理的要求(见4.5.2,2012年版的5.4.3);
g) 修改了加热炉受压元件使用条件(见5.1,2012年版的6.2);
h) 修改了加热炉用钢管要求(见5.6,2012年版的6.6);
i) 修改了火筒式加热炉最低液位高度要求(见6.5,2012年版的7.5);
j) 修改了燃烧器与加热炉的匹配要求(见6.6,2012年版的7.6);
k) 增加了常压火筒式加热炉连通管设置要求(见6.9);
1)修改了管式加热炉灭火系统要求(见6.11,2012年版的7.11);
m) 修改了加热炉焊接人员资质要求(见7.1.1,2012年版的8.1.1);
n) 修改了产品质量文件保存年限要求(见7.1.5,2012年版的8.1.5);
o) 修改了加热炉禁止施焊要求 (见7.2.4,2012年版的8.2.4);
p) 修改了加热炉焊接接头的返修要求(见7.2.9,2012年版的8.2.9);
q) 修改了加热炉焊接接头的返修负责人要求(见7.2.10,2012年版的8.2.10);
r) 增加了部分焊缝表面不应有咬边的要求(见7.3);
s) 修改了加热炉主要受压元件对接接头的射线检测及超声检测类别(见7.4.2,2012年版的
8.4.2);
t) 修改了加热炉无损检测合格指标的要求(见7.4.4,2012年版的8.4.4);
u) 删除了试件与试样要求(见2012年版的8.5);
v) 删除了金相检验要求(见2012年版的8.6);
w )修改了常压加热炉火管和烟管水压试验的压力要求(见表2,2012年版的表2);
x) 增加了相变加热炉爆破片和真空阀的设置要求(见8.1.3);
y) 修改了安全阀设置截断阀的要求(见8.2.2,2012年版的9.2.2);
z) 修改了安全阀停止使用的要求(见8.2.8,2012年版的9.2.8); aa) 修改了压力表安装要求(见8.3.4,2012年版的9.3.4);
ab) 修改了压力表停止使用并更换的要求(见8.3.5,2012年版的9.3.5);
ac) 修改了测温仪表设置要求(见8.5.1,2012年版的9.5.1);
ad) 修改了加热炉报警装置相关要求(见8.6,2012年版的9.6);
ae) 修改了加热炉燃烧器的相关要求(见8.7,2012年版的9.7);
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af) 增加了加热炉技术档案相关要求(见9.2);
ag) 增加了加热炉使用单位对操作规程的相关要求(见9.5、9.6);
ah) 修改了加热炉运行时,立即停炉的相关要求(见9.11,2012年版的10.9);
ai) 修改了加热炉定期检验的要求(见10.1,2012年版的11.1);
aj) 修改了加热炉停炉定期检验的内容要求(见10.4,2012年版的11.4)。
本文件由石油工业标准化技术委员会石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。
本文件起草单位:大庆油田设计院有限公司、大庆油田建设集团有限责任公司、中国石油天然气 管道工程有限公司。
本文件主要起草人:吕伟、吕春天、詹德威、杜亮坡、佟金亮、范大为、马丽娟、刘海鹰、姚云 江、郭磊、朴磊、王艳艳、刘伟。
本文件审查专家:孟岚、林冉、雷文贤、张福超、裴召华、徐忠、张伟、彭宛、樊梦芳、袁红、 卞娟、张志勇、路浩、刘红霞。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——1988年首次发布为SYJ 31—1988,1995年第一次修订,2004年第二次修订,2012年第三
次修订;
——本次为第四次修订。
石油工业用加热炉安全规程
1 范 围
本文件规定了石油工业用加热炉(以下简称“加热炉”)的总体要求及材料、结构、焊接、检验 和试验、安全附件和仪表、使用管理、定期检验的基本安全要求。
本文件适用于陆上石油工业用火筒式加热炉和管式加热炉。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本文件。
GB/T 150.1~150.4 压力容器
GB/T 3087 低中压锅炉用无缝钢管
GB 4053 (所有部分) 固定式钢梯及平台安全要求
GB/T 5310 高压锅炉用无缝钢管
GB/T 6479 高压化肥设备用无缝钢管
GB/T8163 输送流体用无缝钢管
GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管
GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管
GB/T 21435 相变加热炉
NB/T 47003.1 常压容器 第1部分:钢制焊接常压容器
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
NB/T 47015 压力容器焊接规程
NB/T 47018 (所有部分)承压设备用焊接材料订货技术条件
SY/T 0538 管式加热炉规范
SY/T 0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂金属材料技术规范
SY/T 5262 火筒式加热炉规范
TSG07 特种设备生产和充装单位许可规则
TSG 21 固定式压力容器安全技术监察规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
石油工业用加热炉 heaters used in petroleum industry
油气田和长输管道用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备(包括具有加热和 其他功能的合一装置)。一般按结构型式分为火筒式加热炉和管式加热炉。
3.2
火筒式加热炉 fired tube heater
在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专用设备。分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加 热炉。
3.3
火筒式直接加热炉 direct fired tube heater
被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉。
3. 4
火筒式间接加热炉 indirect fired tube heater
被加热介质在壳体内的换热管(由钢管和管件组焊制成的传热元件)中,由壳体内的中间载热介 质加热,而中间载热介质由火筒直接加热的火筒式加热炉,包括水套炉和相变加热炉等。
3. 5
管式加热炉 tubular heater
用火焰通过炉管直接加热炉管中的原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。 3.6
主要受压元件 main pressure part
火筒式加热炉主要受压元件指筒体、封头、火管、烟管、烟管管板、换热管系统、设备法兰、 M36以上(含M36) 的设备主螺柱及公称直径大于或等于250 mm的接管和管法兰;管式加热炉主要 受压元件指炉管、弯头、管汇、转油线和炉管法兰。
4 总体要求
4.1 一般要求
4.1.1 加热炉的设计、制造、安装、改造和修理应持有“中华人民共和国特种设备生产许可证”,压 力容器许可资质不应低于TSG07 规定的D 级,锅炉许可资质不应低于TSG 07规定的B 级。
4.1.2 火筒式加热炉的设计、制造应符合SY/T 5262的规定,管式加热炉的设计、制造应符合SY/T 0538的规定。
4.2 设计
4.2.1 加热炉的设计应满足安全可靠、节能、环保、技术先进、结构合理等要求。
4.2.2 加热炉受压元件用钢材许用应力的取值应符合表1的规定。
表1受压元件用钢材许用应力的取值(螺栓材料除外)
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4.2.3 加热炉的设计文件应包括如下内容:
a) 设计基础数据;
b) 强度计算书;
c) 风险评估报告(必要时);
d) 热力、流体动力及安全阀等工艺计算书;
e) 总图及零部件图;
f) 燃烧器、安全联锁保护装置、安全附件和仪表等的功能、型式及参数;
g) 安装使用技术要求。
4.3 出厂资料和铭牌
4.3.1 加热炉出厂时,应至少附有下列技术资料:
a) 加热炉竣工图;
b) 特种设备制造监督检验证书(常压加热炉除外);
c) 产品合格证;
d) 产品质量证明文件;
e)设计单位提供的加热炉设计文件;
f) 安装和使用说明书;
g) 燃烧器、安全联锁保护装置、安全附件和仪表等的功能、型式、试验报告、首次检验报告及 相关参数。
4.3.2 加热炉应在明显位置设置耐腐蚀金属铭牌,铭牌上应至少标明下列内容:
a) 加热炉的型号、名称;
b) 容器类别(受TSG 21监察的加热炉);
c) 制造单位名称和生产许可证号;
d) 产品编号;
e) 额定热负荷,kW;
f) 被加热介质名称;
g) 设计热效率,%;
h) 设计压力(壳程、管程),MPa;
i) 设计温度,℃;
j) 主体材料;
k) 水压试验压力,MPa;
1)设备总质量,kg;
m) 设备外形尺寸,mm;
n) 制造年月;
o) 出厂检验单位及监检标志。
4.4 验收和安装
4.4.1 加热炉安装前,安装单位应对加热炉进行质量检查,如发现有质量不合格或不能保证安装质量 时 ,应报告使用单位或建设主管部门。
4.4.2 加热炉安装前,安装单位应根据加热炉基础的施工验收规范,对加热炉的基础(包括其他预 制构件)进行交接验收。基础施工单位应将质量检查结果、测量记录及其他施工技术资料移交安装 单位。
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4.4.3 加热炉安装后应进行下列工作,并做好记录:
a) 检查加热炉安装是否符合设计文件要求;
b) 全面检查加热炉的安装质量;
c) 按第8章的规定检查和调试燃烧器、安全联锁保护装置、安全附件和仪表;
d) 按规定进行试压,并对各连接部位进行渗漏检查;
e) 进行试运行和管式加热炉的烘炉。
4.4.4 加热炉安装结束,使用单位应组织有关部门按4.4.3的要求对安装质量进行全面验收。验收合 格的加热炉方可投入使用。
4.4.5 加热炉的基础施工和设计、制造、安装技术资料,在验收合格后应移交使用单位,由使用单位 存入加热炉技术档案。
4.5 改造和修理
4.5.1 加热炉在不能保证安全运行时应停止使用。
4.5.2 加热炉改造和重大修理应制订技术方案,技术方案应由使用单位委托原设计单位或具有相应能 力的单位承担。
注:加热炉的改造是指改变主要受压元件的结构或改变加热炉运行参数、操作介质、用途、燃烧方式或燃料种类 等;加热炉的重大修理是指主要受压元件的更换、矫形、挖补及对承压壳体、火管、烟管、换热管系统、炉 管系统对接接头的补焊及燃烧器的更换。
4.5.3 加热炉改造和重大修理应有设计文件、材质质量证明文件、施工质量证明文件等技术资料。竣 工验收合格后,使用单位应将上述资料存入加热炉技术档案。
4.5.4 加热炉改造和修理时应符合下列规定:
a) 在有压力或介质温度较高的情况下不应进行修理。
b) 动火时,应遵守动火规定。
c) 进入炉内修理前,应采取防火、防爆、防毒、防窒息等措施,并经审查批准后方可进入。当 炉内有人工作时,炉外应有专人监护。
d) 当火管、烟管、换热管系统和炉管系统进行改造或重大修理(焊补时焊补深度大于1/2厚度 的)后,应按7.5进行水压试验。
4.5.5 加热炉改造和修理前、后,应按本文件有关条款进行检验,检验工作应由具有相应资质的单位 承担,改造和修理后经检验合格的加热炉方可投入使用。
5 材料
5.1 选择加热炉受压元件用钢应依据加热炉使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和操作特 性等)、钢材的化学成分、微观组织、性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、加热炉的 制造工艺及经济合理性来确定。
5.2 加热炉受压元件用金属材料应符合相应国家标准和行业标准的规定。受压元件用钢采用氧气转 炉冶炼、电炉冶炼或电渣重熔法冶炼。
5.3 受压元件用非合金钢和碳锰钢在高于425℃条件下长期使用时,应注意钢中碳化物相的石墨化 倾向。
5.4 受压元件用奥氏体型不锈钢钢材的使用温度高于525℃时,钢中含碳量不应小于0.04%。
5.5 用于焊接的受压元件用非合金钢和低合金钢钢材,其化学成分应满足C 小于或等于0.25%、P 小 于或等于0.030%、S 小于或等于0.020%的要求。
5.6 加热炉用钢管应符合下列要求:
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a) 火筒式加热炉火管和烟管用钢管不应低于GB/T 3087中20无缝钢管的要求;
b) 火筒式间接加热炉用换热管应选用冷拔或冷轧钢管,钢管尺寸精度应选用高级精度;
c) 换热管不应采用GB/T 8163和GB/T 14976中的钢管;
d) 设计压力大于或等于6.3 MPa的换热管应选用GB/T 5310或GB/T 6479 、GB/T 9948中20或 更高级别的无缝钢管。
5.7 管式加热炉的炉管材料应根据管壁设计温度、设计压力、操作介质和蠕变温度确定。
5.8 当被加热介质属于SY/T 0599规定的酸性介质时,炉管和换热管材料的确定还应符合SY/T 0599 的规定。
5.9 加热炉受压元件用焊接材料应符合NB/T 47018 (所有部分)的规定。
5.10 加热炉的制造或现场组焊单位对受压元件用钢材的代用,应事先取得原设计单位的书面批准, 并在竣工图上做出详细记录。
6 结构
6.1 加热炉的结构应方便操作、维护、清理和检查,并保证无损检测的实施。应根据需要设置检查 孔(包括人孔、手孔和洗炉孔等),其位置、数量和规格应满足修理、清理及全面检验的需要。
6.2 当被加热介质属于SY/T 0599规定的酸性介质时,如果实验数据或采取的抗酸性介质腐蚀措施 不充分,不宜采用管式加热炉。
6.3 加热炉应设置防爆门。防爆门排泄口不应正对着操作人员的操作方位和通道,且不应危及其他 设备安全。当炉膛分为几个隔室时,每个隔室均应设置防爆门。对于烟囱能够起到泄爆作用的加热 炉,可不设置防爆门。
6.4 火筒式加热炉的火管、换热管组件及其附件在运行时应能自由膨胀。
6.5 火筒式加热炉最低安全液位应比最高火界高175 mm。
6.6 加热炉燃烧器应满足安全、节能和环保的要求,与炉型相匹配,且燃料与燃烧器应相互适应。燃 烧器最大功率宜为加热炉额定负荷的120%,还应满足背压要求。燃烧器的设置应保证加热炉正常运 行,管式加热炉的火焰不应触及炉管和管架,火筒式加热炉应采取铺设耐火砖等措施,不应使火管过烧。
6.7 加热炉烟囱挡板的设置应方便调节,挡板的操作位置宜设在人员可操作处。
6.8 加热炉应根据操作需求合理设置梯子和操作平台,梯子和操作平台应符合GB 4053 (所有部分) 的规定。
6.9 常压火筒式加热炉应设置与大气相通的连通管,其他火筒式加热炉的壳程应设置安全泄放装置。
6.10 火筒式间接加热炉当管程设计压力大于6.3 MPa或被加热介质属于SY/T 0599规定的酸性介质 时,换热管宜采用可抽出式结构。
6.11 被加热介质为油气的管式加热炉,应配备灭火系统,灭火气体可采用蒸汽、氮气或其他灭火气 体。当采用蒸汽灭火时,灭火蒸汽量按1m³炉膛体积每小时提供32kg蒸汽,并保持事故时蒸汽的持续 供应;当采用氮气灭火时,应保证15min 内至少可充满3倍炉膛体积,并保证事故时氮气的持续供应。
6.12 立式圆筒形管式加热炉的底部支柱应采取防火措施。
7 焊接、检验和试验
7.1 一般要求
7.1.1 焊工应按照有关安全技术规范的规定考核合格,取得相应项目的“特种设备作业人员证”后, 方能在有效期内承担合格项目范围内的焊接工作。
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7.1.2 加热炉的无损检测人员应按相关技术规范进行考核取得相应资格证书后,方能承担与资格证书 的种类和技术等级相对应的无损检测工作。
7.1.3 加热炉受压元件焊接接头的质量应从以下方面检查和试验:
a) 外观检查;
b) 无损检测;
c) 水压试验。
7.1.4 每台加热炉都应有焊接质量证明文件。报告内容除7.1.3规定的检查和试验内容外,需要时还 应包括焊接接头焊后热处理方式、规范和焊接接头返修等内容。
7.1.5 制造单位应将加热炉的焊接工艺评定报告或焊接工艺规程保存至该工艺失效为止,将焊接评定 试样保存5年以上,产品质量文件保存年限不少于产品设计使用年限。其中产品质量证明文件中的 无损检测内容应包括无损检测记录和报告、射线底片和超声检测数据等检测资料(含缺陷返修前后 记录)。
7.2 焊接和焊后热处理
7.2.1 加热炉施焊前,制造单位应按NB/T 47014的规定,对受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、 熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面的堆焊与补焊,以及上述焊缝的返修焊缝进行焊接工 艺评定,或者具有经过评定合格的焊接工艺规程支持。
7.2.2 加热炉的制造单位应按本单位经焊接工艺评定合格的焊接工艺施焊,并应符合设计文件的要 求。施焊时应做好焊接记录,并在受压元件焊缝附近的指定部位打上焊工代号钢印,或者在焊接记录 (含焊缝布置图)中记录焊工代号,焊接记录列入产品质量证明文件。
7.2.3 加热炉受压元件的焊接应符合NB/T 47015的规定。
7.2.4 加热炉制造过程中,当焊件温度低于0℃但不低于-20 ℃时,焊前应在始焊处100 mm 范围内 预热到15℃以上方可施焊。如出现下列任一情况且无有效防护措施时,不应施焊:
a) 焊条电弧焊时风速大于10m/s;
b) 实心焊丝、药芯焊丝气体保护焊时风速大于2m/s;
c) 焊件表面有结露或有缝药芯焊丝气体保护焊相对湿度大于80%,其他焊接方法相对湿度大于 90%;
d) 雨、雪环境;
e) 焊件温度低于-20℃。
7.2.5 加热炉元件不应强力组装焊接。
7.2.6 铬钼钢材质的炉管之间、炉管与弯头之间的对接接头焊前应按SY/T0538 的规定进行预热。
7.2.7 管式加热炉炉管系统的焊接应采用多层多道的施焊方法。铬钼钢炉管系统在焊接期间不应中 断,否则应进行后热处理,且再次焊接前应确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺施焊。
7.2.8 火管、烟管、换热管系统及炉管系统的焊接接头应全焊透。
7.2.9 焊接接头的返修应符合下列要求:
a) 分析接头中缺陷产生的原因,制订相应的返修方案,经焊接责任工程师批准后方可实施返修;
b) 返修时缺陷应彻底清除,返修后的部位应按原要求检测合格,其中铬钼钢炉管系统的返修部 位还应增加磁粉或渗透检验;
c) 焊后要求热处理的元件,宜在热处理前返修,若在热处理后返修,应根据补焊深度确定是否 需要进行消除应力热处理;
d) 受TSG 21监察范围内的加热炉,如水压试验后返修深度大于壁厚的一半,应重新进行水压 试验。
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7.2.10 同一部位的返修次数不宜超过2次。超过2次的返修,应经制造、改造或修理单位技术总负 责人批准,并应将返修次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入加热炉质量 证明文件。
7.2.11 铬钼钢炉管系统及存在应力腐蚀倾向的炉管系统和换热管系统应进行焊后热处理。
7.3 外观检查
加热炉受压元件的全部焊接接头均应做外观检查,并符合下列要求:
a) 焊缝外形尺寸应符合设计文件和有关标准的规定。
b) 焊接接头无表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷。
c) 焊缝与母材应圆滑过渡,且角焊缝外形应呈凹形圆滑过渡。
d) 下列焊缝表面不应有咬边:
1)火管和烟管的焊缝表面;
2)不锈钢和铬钼钢炉管系统的焊缝表面;
3)设计压力大于或等于9.8 MPa的炉管和换热管的焊缝表面;
4)存在应力腐蚀倾向的炉管和换热管的焊缝表面;
e) 其他焊缝表面的咬边深度不应大于0.5 mm, 咬边连续长度不应大于100 mm, 焊缝两侧咬边 的总长度不应大于该条焊缝长度的10%;管子焊缝表面两侧咬边总长度不应大于管子周长的 20%,且不应大于40 mm。
7.4 无损检测
7.4.1 加热炉受压元件的焊接接头,应经外观检查合格后才能进行无损检测。有延迟裂纹倾向的材料 应至少在焊接完成24h 后进行无损检测。
7.4.2 加热炉主要受压元件的对接接头应采用射线检测或超声检测。其中,射线检测包括射线胶片照 相检测( RT)、射线数字成像检测(DR)、射线计算机辅助成像检测 (CR); 超声检测包括相控阵超 声检测(PAUT)、衍射时差法超声检测(TOFD)、脉冲反射法超声成像检测( UIT) 和不可记录的脉 冲反射法超声检测(UT)。火管、烟管、换热管系统和炉管系统的对接接头当采用脉冲反射法超声检 测时,应采用脉冲反射法超声成像检测(UIT)。
7.4.3 加热炉主要受压元件焊接接头的无损检测比例应符合下列规定,制造单位对未检测部分的焊接 接头质量仍应负责:
a) 火筒式加热炉火管、烟管、换热管系统的对接接头:应进行100%射线检测或100%超声检测。
b) 管式加热炉炉管系统的对接接头:介质为水(包括含油污水)的应进行至少20%射线检测; 介质为油、气或油气混合物的应进行100%射线检测或100%超声检测。对于结构上难于进行 射线或超声检测的焊接接头,可用磁粉或渗透检测代替。
c) 火筒式加热炉火管和烟管穿封头处、火管与烟管及烟管与管板连接处的角接接头,应进行磁 粉或渗透检测。
d) 加热炉其他主要受压元件的对接接头:局部射线检测或超声检测,检测长度不应小于各条焊 接接头长度的20%,且不应小于250mm。
e) 局部射线检测时,焊缝交叉部位及以下部位应全部检测,其检测长度可计入局部检测长度之内。
1)先拼板后成形封头、筒体和锥段上的所有拼接接头;
2)凡被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头;
3)对于满足GB/T 150.3中不另行补强的接管,自开孔中心,沿加热炉表面的最短长度等于 开孔直径范围内的焊接接头。
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f) 常压火筒式间接加热炉壳体对接接头的无损检测应按NB/T 47003.1的规定执行。
7.4.4 主要受压元件的焊接接头无损检测合格指标应符合GB/T 150.4的规定。常压火筒式间接加热 炉壳体的焊接接头无损检测合格指标应符合NB/T 47003.1的规定。
7.4.5 经射线或超声检测发现的超标缺陷,应在缺陷彻底清除后进行补焊,并对该部位采用原检测方 法重新检测,直至合格。对于进行局部无损检测的焊接接头,若发现超标缺陷,应按下列规定执行:
a) 除管子受压元件的对接接头外,应在缺陷两端的延伸部位增加检查长度,增加的长度不应少 于该条焊缝长度的10%,且两侧均不小于250 mm。若仍有超标缺陷时,则应对该条焊接接 头进行全部检测。
b) 对管子受压元件的对接接头,应做双倍数目的补充检测。补充检测仍不合格时,应对该焊工 焊接的所有对接接头进行全部检测。
7.4.6 经磁粉或渗透检测发现的超标缺陷,应进行修磨及必要的补焊,并对该部位采用原检测方法重 新检测,直至合格。
7.5 水压试验
7.5.1 加热炉水压试验应在无损检测合格和热处理后进行。
7.5.2 加热炉水压试验场地应有可靠的安全防护设施。
7.5.3 加热炉水压试验的试验压力应符合表2的规定。水压试验时,试压元件的最大总体薄膜应力值 不应大于试验温度下材料屈服强度下限的90%与试压元件焊接接头系数的乘积。
表2水压试验的试验压力
7.5.4 加热炉进行水压试验前,各连接部位的紧固件应装配齐全并紧固妥当。开孔补强圈应在试验前 以0.4 MPa~0.5 MPa的压缩空气检查焊接接头质量。为进行耐压试验而装配的临时受压元件,应采 取适当措施保证其安全性。
7.5.5 试验用压力表应符合第8章的规定,应采用至少两个量程相同且经校验的压力表,安装在试压 元件顶部便于观察的位置。
7.5.6 水压试验保压期间,不应采用连续加压以维持压力不变。水压试验过程中不应带压拧紧紧固件 或对受压元件施加外力。
7.5.7 加热炉水压试验应采用洁净的水,不锈钢炉管系统水压试验用水的氯离子含量不应大于25mg/L。
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7.5.8 加热炉水压试验时,试压元件内的气体应排尽并充满水,试验过程中应保持试压元件观察表面 的干燥。
7.5.9 加热炉水压试验应在周围气温高于5℃的条件下进行,水压试验用水温度应保持高于周围空气 的露点温度。加热炉水压试验的用水温度应高于器壁金属的无塑性转变温度加30℃。
7.5.10 加热炉的水压试验,当元件器壁金属温度与水温接近时,才能缓慢升压至设计压力,确认无 泄漏后继续升压到规定的试验压力。对于管式加热炉炉管系统,应至少保压1h 以检查是否泄漏;对 于其他的加热炉元件,保压时间不应少于30 min, 然后降至设计压力,保压足够时间进行检查,检查 期间应力应保持不变。
7.5.11 加热炉水压试验合格后,应立即将水排尽吹干。
7.5.12 加热炉水压试验符合下列条件即为合格:
a) 无渗漏;
b) 无可见的变形;
c) 试验过程中无异常响声。
8 安全附件和仪表
8.1 一般要求
8.1.1 安全附件和仪表出厂时应随带产品质量证明文件,产品上应装设金属铭牌。
8.1.2 安全附件和仪表应按相关规定实行定期校(检)验制度。
8.1.3 相变加热炉爆破片和真空阀的设置应符合GB/T 21435的要求。
8.2 安全阀
8.2.1 火筒式加热炉(常压炉除外)至少应装设1个安全阀,额定热负荷大于或等于630 kW的水套 炉至少应装设2个安全阀。
8.2.2 安全阀进、出口管不宜设置截断阀,必须设置截断阀时,应加铅封并且锁定在全开状态。
8.2.3 安全阀的安装应符合下列要求:
a) 安全阀应铅直安装在加热炉壳体相对低温区域的最高位置,并应便于检查和修理;
b) 安全阀与加热炉之间连接管和管件的通孔截面积不应小于安全阀的进口截面积,且接管应短 而直;
c) 几个安全阀共同装设在与壳体直接相连的连接口上时,该连接口入口的截面积不应小于所有 安全阀流通面积之和的1.25倍。
8.2.4 当被加热介质为易爆介质时,在安全阀的排出口应装设泄放管,泄放管应直通安全地点,并保 证足够的截面积,同时还应采取阻火、防冻措施。
8.2.5 安全阀的整定压力应符合设计文件的规定,且不应大于加热炉的设计压力。
8.2.6 安全阀的实际排放能力应大于或等于加热炉的安全泄放量,且安全阀的喉径不应小于20 mm。 安全阀的安全泄放量和排放能力应按GB/T 150.1的规定进行计算。
8.2.7 安全阀的校验应由有资质的单位承担。安全阀校验合格后,校验单位应出具校验报告并对校验 合格的安全阀加铅封。校验报告应存入加热炉技术档案。
8.2.8 安全阀有下列情况之一时,应停止使用并更换:
a) 阀瓣和阀座密封面损坏,已经无法修复;
b) 导向零件锈蚀严重,已经无法修复;
c) 调节圈锈蚀严重,已经无法使用;
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d) 弹簧腐蚀,已经无法使用;
e) 附件不全而无法配置。
8.3 压力 表
8.3.1 火筒式加热炉(常压炉除外)壳程和管式加热炉炉管进、出口处应装设压力表。
8.3.2 压力表的选用应符合下列规定:
a) 选用的压力表,应与测量介质相适应。
b) 设计压力小于1.6 MPa时,压力表的精度等级不应低于2.5级;设计压力大于或等于1.6 MPa 时,压力表的精度等级不应低于1.6级;相变加热炉用真空压力表的精度等级应不低于
1.6 级 。
c) 压力表表盘刻度极限值应为工作压力的1.5~3.0倍。
8.3.3 压力表应定期检定和维护,并应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行检定,在 刻度盘上应划出指示最高工作压力的红线,注明下次检定日期。压力表检定后应加铅封。
8.3.4 压力表的安装应符合下列要求:
a) 装设位置应便于操作人员观察和清洗,且应避免受到热辐射、冻结或者震动等不利影响;
b) 用于蒸汽介质的压力表,在压力表与加热炉之间应装有存水弯管,其内径不应小于10 mm, 并采取防冻措施;
c) 压力表与缓冲弯管之间应装设三通旋塞或针型阀(三通旋塞或针型阀上应有开启标记和锁紧 装置),并且不得连接其他用途的任何配件或者接管;
d) 用于具有腐蚀性或者高黏度介质的压力表,在压力表与加热炉之间应安装能隔离介质的缓冲 装置。
8.3.5 压力表出现下列情况之一时,应停止使用并更换:
a) 有限止钉的压力表在无压力时,指针转动后不能回到限止钉处;没有限止钉的压力表在无压 力时,指针离零位的数值超过压力表规定的允许误差。
b) 表面玻璃破碎或者表盘刻度模糊不清。
c) 封印损坏或者超过校验期。
d) 表内泄漏或者指针跳动。
e) 其他影响压力表准确指示的缺陷。
8.4 液位计
8.4.1 火筒式加热炉壳程应装设液位计。
8.4.2 液位计应安装在便于观察和维护的位置。操作人员应加强液位计的维护管理,保持完好和清晰。
8.4.3 寒冷地区室外使用时,应选用夹套式或者保温型结构的液位计。
8.4.4 液位计应有指示最高、最低安全液位及正常液位的明显标志。
8.4.5 使用单位对液位计应定期检修,可根据运行实际情况,规定检修周期,但不应超过加热炉全面 检验的周期。
8.4.6 液位计出现下列情况之一时,应停止使用并更换:
a) 超过规定的检修期限;
b) 阀件固死;
c) 出现假液位;
d) 液位计指示模糊不清。
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8.5 测温仪表
8.5.1 至少应在下列部位设置测温仪表,仪表应正确反映介质温度,并便于观察、检修:
a) 被加热介质进口、出口处;
b) 火筒式加热炉壳程处;
c) 管式加热炉对流段传热面尾部、炉膛、烟囱、空气预热器出口处。
8.5.2 测温仪表应定期校准和维护,并应符合国家计量部门的有关规定。
8.5.3 测温仪表出现下列情况之一时,应停止使用并更换:
a) 超过规定的检定、检修期限;
b) 仪表及其防护装置破损。
8.6 报警和联锁保护装置
8.6.1 火筒式直接加热炉应设置以下报警和联锁保护装置:
a) 加热段低液位报警和联锁保护装置(满罐运行的除外);
b) 加热段超温报警和联锁保护装置。
8.6.2 火筒式直接加热炉宜设置以下报警和联锁保护装置:
a) 易结垢介质设置火管超温报警和联锁保护装置;
b) 易燃介质设置火管漏液报警和联锁保护装置。
8.6.3 火筒式间接加热炉应设置以下报警和联锁保护装置:
a) 壳程低液位报警和联锁保护装置;
b) 壳程超温报警和联锁保护装置。
8.6.4 管式加热炉应设置以下报警和联锁保护装置:
a) 炉膛超温报警和联锁保护装置;
b) 介质入、出炉压差报警和联锁保护装置;
c) 排烟温度超温报警和联锁保护装置;
d) 介质低流量报警和联锁保护装置 ;
e) 介质出炉超压报警和联锁保护装置。
8.7 燃烧器
8.7.1 燃烧器应设有自动控制器、安全切断阀、火焰监测装置、空气压力监测装置、燃料压力监测装 置,对输出功率大于1200 KW的气体燃料燃烧器,还应具备阀门检漏装置。
8.7.2 燃烧器在启动和运行过程中,出现以下情况,应在安全时间内实现系统联锁保护:
a) 火焰故障信号;
b) 燃气高压保护信号;
c) 空气流量故障信号;
d) 设有位置验证的燃烧器,位置验证异常;
e) 燃气阀门检漏报警信号;
f) 液体燃料温度超限信号。
9 使用管理
9.1 加热炉的使用单位及其主管部门,应指定专人负责加热炉的安全管理,并做好加热炉的运行、
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维护保养、年度检查和定期检验等工作。
9.2 加热炉的使用单位,应建立加热炉技术档案,制定有关的加热炉管理制度,并由管理部门统一 管理。加热炉技术档案应至少包括以下内容:
a) 受TSG 21监察范围内的加热炉应具有特种设备使用登记证、特种设备使用登记表、定期检验 报告和监督检验证书;
b) 加热炉出厂技术资料;
c) 加热炉安装、改造、修理技术资料;
d) 加热炉日常使用状况记录和定期自行检查记录;
e) 加热炉及其安全附件、仪表校验报告、试验记录及日常维护保养记录;
f) 加热炉运行故障和事故记录及事故处理报告。
9.3 加热炉的使用单位,应对加热炉的操作人员进行定期培训和安全教育。
9.4 加热炉的使用单位,应根据生产工艺要求和加热炉的技术性能制定加热炉的操作规程。加热炉 的操作规程应至少包括下列内容:
a) 加热炉的热负荷、额定流量、最小流量、介质进出口温度、介质(壳程、管程)允许最高工 作压力、最高或最低工作温度等工艺操作指标;
b) 加热炉的操作方法,开、停炉的操作程序和安全注意事项;
c) 加热炉运行中应重点检查的项目和部位,运行中可能出现的异常现象和防止措施,以及紧急 情况的处置和报告程序;
d) 加热炉停用时的封存和日常维护保养方法;
e) 加热炉结构示意图和工艺流程图。
9.5 加热炉使用单位应对操作规程的适应性和有效性进行评估确认。
9.6 加热炉使用单位应建立操作规程管理制度,包括编写、审核、批准、颁发、使用、修订及废止 的程序等内容。
9.7 加热炉运行时,操作人员应严格遵守操作规程和岗位职责,定时、定点、定线进行巡回检查, 并做好操作运行记录。
9.8 加热炉使用过程中不应超温、超压运行,不应频繁或突然升温降温。
9.9 火筒式间接加热炉中间载体为水时,应采取必要的防腐、防垢措施。
9.10 加热炉使用单位应掌握加热炉的火管、烟管、换热管或炉管的结垢情况,必要时应停炉进行 清理。
9.11 加热炉运行时,若出现下列任一情况应立即停炉,并按规定的报告程序及时向有关部门报告:
a) 工作压力、介质温度、火筒式加热炉加热段温度和管式加热炉炉膛温度、排烟温度超过规定 值,采取措施仍得不到有效控制;
b) 低液位报警,采取措施得不到有效控制,或虽未报警但液位计无指示;
c) 主要受压元件发生裂缝、变形、渗漏等危及安全的问题;
d) 安全附件失效;
e) 接管、紧固件损坏,难以保证安全运行;
f) 燃烧器损坏、衬里(耐火层、隔热层、耐火砖等)烧塌等;
g) 发生火灾,且直接威胁到加热炉的安全运行;
h) 加热炉与管道发生严重振动,危及安全运行;
i) 其他异常情况危及加热炉的安全运行。
9.12 加热炉使用单位应实施加热炉的年度检查,对于加热易结垢介质的火筒式直接加热炉应根据当 地使用情况合理确定检查周期。加热炉年度检查至少包括安全管理情况检查、本体及运行状况检查、
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燃烧器运行情况检查、安全附件及仪表检查等。年度检查可由加热炉使用单位的专业人员进行,也可 委托有资质的特种设备检验机构进行。对年度检查中发现的加热炉安全隐患,使用单位应及时消除。
9.13 加热炉本体及安全附件的年度检查应包括下列内容:
a) 保温层及设备铭牌是否完好;
b) 外表面有无裂纹、变形、过热、泄漏、损伤等现象;
c) 受压元件有无渗漏;
d) 安全附件及仪表是否齐全、灵敏、可靠;
e) 燃烧器的自动点火和熄火保护装置是否灵敏、可靠,燃烧器运行是否正常;
f) 额定燃料用量或炉管、换热管压降是否异常;
g) 紧固螺栓有无松动;
h) 基础有无不均匀下沉、倾斜等现象;
i) 炉膛内部和燃烧道耐火衬里有无裂缝、松动或脱落;
j) 火管、炉管有无凹陷变形等。
9.14 对备用或停用的加热炉应采取保护措施,做好保养工作。
9.15 加热炉发生事故后,使用单位应按各级主管部门的有关规定执行。
10 定期检验
10.1 对于TSG 21监察范围内的加热炉,使用单位应于加热炉定期检验有效期满前1个月向特种设 备检验机构提出定期检验要求;其他加热炉的定期检验由使用单位根据年度检查情况确定。
10.2 加热炉的定期检验应由有相应资质的检验机构或单位承担,检验检测人员应有执业资格,检验 机构或单位应接受相应监督部门的监督和检查,并对加热炉定期检验结论的正确性负责。
10.3 加热炉的定期检验,投入使用后首次检验周期不应超过3年。
10.4 加热炉的停炉定期检验应至少包括下列内容:
a) 加热炉内外表面、开孔接管、弯头有无受介质腐蚀或冲刷磨损等现象;
b) 加热炉受压元件的全部焊接接头、封头过渡区和其他有应力集中的部位有无断裂或裂纹;
c) 火筒式加热炉的壳体、火管、烟管、换热管等通过检验发现较重腐蚀时,应对有怀疑的部位 进行多处壁厚测量;
d) 火筒式直接加热炉火管是否变形。
10.5 定期检验过程中,使用单位或检验人员对加热炉的安全状况有怀疑时,应进行水压试验。水压 试验应按7.5执行。
10.6 外部有保温层的加热炉,定期检验时若怀疑壳体有缺陷,应拆除保温层进行检查。
10.7 凡属于下列情况之一的加热炉,其定期检验周期应适当缩短:
a) 改变使用条件,且超过原设计参数,经工艺计算和强度校核合格的;
b) 停止使用时间超过2年的;
c) 移装的;
d) 使用单位对加热炉的安全性能有怀疑的。
10.8 经过定期检验的加热炉,检验机构或单位应出具检验报告,给出加热炉的允许运行参数及下次 定期检验的日期。检验报告应存入加热炉技术档案。
10.9 加热炉存在严重缺陷,难以保证安全运行时,操作人员应及时向上级主管部门报告。

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