1、 油田间接加热炉规范 上游段 API Spec 12K 第8版，2008年10月 2009年4月1日实施 石油工业标准化研究所翻译出版Specification for Indirect Type Oilfield Heaters Upstream Segment API SPECIFICATION 12K EIGHTH EDITION, OCTOBER 2008 EFFECTIVE DATE: APRIL 1, 2009 石油工业标准化研究所翻译出版API 标准翻译出版委员会 主 任：杨 果 副主任：高圣平 万战翔 付 伟 邢 公 孙德刚 委 员：（按姓氏拼音为序） 陈俊峰 陈效红 崔 毅
2、杜德林 范亚民 方 伟 韩义萍 刘万赋 刘雪梅 马开华 秦长毅 单宏祥 王 辉 王 慧 王敏谦 王 欣 夏咏华 杨小珊 张 斌 张虎林 张 勇 张 玉 张玉荣 赵淑兰 周 宇 朱 斌 邹连阳 主 编：高圣平 副主编：杜德林 本标准由石油工业标准化研究所组织翻译、出版和发行。 本标准翻译单位：中油辽河工程有限公司 本标准翻译责任人：刘 丹 本标准一校责任人：高 岩 本标准二校责任人：裴召华 本标准三校责任人：杜元梅 本标准译文难免有不妥之处，欢迎各位读者批评指正。API 授权声明 本标准由美国石油学会（API）授权许可，由石油工业标准化研究所（PSRI）组织翻译。翻译版本不代替、不取代英文版本，
3、英文版本仍为具备法律效力的版本。API对翻译工作中出现的错误、偏差、误解均不承担任何责任。在未经API书面许可的情况下，不得将翻译版本进行再翻译或复制。 AUTHORIZ D BY API EThis standard has been translated by Petroleum Standardization Research Institute (PSRI) with the permission of the American Petroleum Institute (API). This translated version shall not replace nor supers
4、ede the English language version which remains the official version. API shall not be responsible for any errors, discrepancies or misinterpretations arising from this translation. No additional translation or reproduction may be made of the standard without the prior written consent of API.特别说明 API
5、各种出版物对一些普遍存在的问题进行了必要的探讨，涉及具体情况时宜参照当地、州及联邦法律和条例。 API及其任何业主、分包商 、咨询商、委员会或者其他代理人对于本规范中信息的准确性、完整性或实用性都不提供直接或间接的保证或表述，对于本规范所披露信息或过程的使用或后果也不承担任何义务或责任。API及其任何业主、分包商 、咨询商、委员会或者其他代理人都没有表明使用本出版物不会侵犯私人所有权。 任何人都可以使用API的各种出版物。本协会尽了最大努力来确保数据的精确性和可靠性；然而，本协会未做出任何同本出版物相关的表述、保证或担保，并特此明确声明本协会对于因使用本出版物或者因本出版物违反任何管理机构规定
6、所造成的损失或损害不承担任何义务或责任。也不对使用造成的丢失或损坏以及违反和本出版物可能有冲突的职权承担任何义务或责任。 API出版物的出版目的是推广成熟、良好的工程和操作实践作法，与必须做出关于何时何处使用这些出版物的正确工程判断并不矛盾。编写和出版API出版物的目的绝不是禁止任何人使用任何其他实践作法。 按照API标准的标识使用要求而在其设备或材料上使用API标识的任何制造商对于同具体与标准中所有适用要求的相符性负全责。API并未表明、保证或担保这类产品实际上适用的API标准。 版权所有，违者必究。在没有得到出版商的书面批准之前，任何人都不允许在检索系统中复制和 保存本文件中的任何内容，或
7、者采用电子、机械、复印、录像或者其他方式传播本文件中的任何内容。 请联系出版商美国石油学会出版业务部，地址：1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。 版权 2008美国石油学会 前言 不能把API出版物中的任何信息解释为对于任何专利方法、设备或产品的制造、销售或使用的间接或其它方式授权，也不能把它们解释为保证任何人不承担侵犯专利许可证的责任。 应：标准中“应”表示为符合规范而必须满足的最低要求。 宜：标准中“宜”表示并非规范中的要求，只是规范中的推荐或建议。 此文件是在API标准化程序下产生的，确保了在发展进程中适当地通知和参与，并被指定为API
8、标准。有关本出版物内容解释的问题或有关本出版物编写程序的问题或意见宜以书面形式提交给美国石油学会标准部主管，地址为1220 L Street, N.W. Washington, D.C. 20005。复制或翻译本出版物全部或部分内容的申请也宜提交给该主管。 通常API标准至少每五年审核、修订、重新确认或撤消一次，2年以内的延期可增加到这个循环周期中，此出版物的情况可从API标准部门获知，电话（202）682-8000）。API每年都出版API出版物和资料目录，并按季度更新，索要地址1220 L Street, N.W. Washington, D.C. 20005。 欢迎提出修订建议，修订建议
9、宜提交给API标准部，地址为1220 L Street, N.W. Washington, D.C. 20005，standardsapi.org。 目 录 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 定义 2 4 材料 5 4.1 概述. 5 4.2 盘管. 5 4.3 法兰. 5 4.4 管件. 8 4.5 专利管件. 8 4.6 螺栓连接. 8 4.7 壳体、火筒及烟囱. 8 5 设计 8 5.1 盘管设计. 8 5.2 壳体设计. 10 5.3 燃烧室标准压力 10 5.4 火筒热流量.11 5.5 火筒热流密度.11 5.6 烟囱高度11 6 制造、试验、喷涂.11 6.1 概述. 1
10、2 6.2 盘管制造. 12 6.3 壳体、火筒、烟囱和附件 16 6.4 喷涂. 16 7 标识 16 7.1 铭牌. 16 7.2 壳体铭牌. 16 7.3 盘管铭牌. 17 7.4 盘管接口. 17 8 检验和拒收. 17 8.1 检验告知. 17 8.2 购买方的检验 17 8.3 拒收. 18 8.4 合规性. 18 附录A（资料性附录）间接加热炉设计信息. 19 附录B（资料性附录）气体流量. 21 附录C（资料性附录）燃烧效率. 23 附录D（资料性附录）热传递. 25 附录E（资料性附录）结构设计指南 27 附录F（资料性附录）防腐指南 29 附录G（资料性附录）API会标许可
11、证持有人对会标的使用. 31 图1 典型间接加热炉总成.6 图2 间接加热炉盘管7 图3 U形弯头的安全钻孔.15 图4 间接加热炉壳体铭牌格式.16 图5 间接加热炉盘管铭牌格式.17 图C.1 油田间接加热炉用天然气的近似燃烧效率（1,050 BTU/SCF，HHV）.24 表1 盘管的最大许用应力（S）.11 表2 盘管最高工作压力（P）.12 表3 管壁厚计算使用的螺纹裕度13 表4 根据水浴热输入而确定的标准燃烧室额定值.13 表5 环形对接焊缝目视检查和放射检测中最大可接受缺陷尺寸.14 表B.1 气体流量. 21 1油田间接加热炉规范 1 范围 本规范规定了油田用油、气和相关流体
12、生产中的间接加热炉的设计、制造及工厂测试的基本要求。间接加热炉通常都安装在井口和输送管线之间的管线上。适用于本规范的加热炉包括盘管、壳体、加热炉水浴、火筒和点火系统。 如果盘管有焊接坡口，则加热炉盘管的末端应位于第一个坡口处；如果盘管附有用于盘管进出口连接的管件，则加热炉盘管的末端应位于第一个管件端面处。应把盘管进、出口之间的所有管件和阀门都考虑在盘管范围内。 本规范未涉及的加热炉包括水蒸汽和其他蒸气发生器、重沸器、未采用水浴而采用热媒的间接加热炉、各种形式的火筒式直接加热炉、外壳与管束元件或电加热元件以及在低于-20F温度下操作的盘管。 2 规范性引用文件 API Spec 5L 管线钢管
13、API Spec 6A 井口及采油树设备规范 API Spec 12B 螺栓连接生产液储罐规范 API RP 14E 海上采油生产平台管道系统设计及安装的推荐作法 ASME B2.11标准焊接工艺规程（WPS） ASME B16.11 承插焊及螺纹锻钢管件 ASME B16.5 管法兰及法兰管件 ASME B31.3 工艺管道 非镀锌和热浸镀锌焊接钢管和无缝钢管规范 ASME B36.10 焊接及无缝锻钢管 ASME 锅炉及压力容器规范，第V和IX部分 焊接和钎焊条件 ASTM A362碳素结构钢的标准规范 ASTM A53 无镀层和热浸镀锌、焊接及无缝钢管标准规范 ASTM A105 管道部
14、件用碳钢锻件标准规范 ASTM A106 高温应用的无缝碳钢管标准规范 ASTM A194 中碳合金钢螺母标准 ASTM A234 中、高温应用的锻制碳钢及合金钢管件标准规范 ASTM A283 中、低强度碳素结构钢板 ASTM A285 压力容器用中、低强度碳素结构钢板 ASTM A307 抗拉强度为60,000 PSI的碳素钢螺栓、螺柱标准规范 ASTM A515 中、高温应用的碳钢压力容器板标准规范1ASME International, 3 Park Avenue, New York, New York 10016, www.asme.org. 2ASME International,
15、 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, Pennsylvania 19428, www.astm.org. API Spec 12K 2 ASTM A516 中、低温应用的碳钢压力容器板标准规范 ASTM A570 塑料吸水性的标准测试方法 ASTM B569 换热器管用窄薄型黄铜带标准规范 NACE MR 01753油田设备用抗硫化物应力腐蚀裂纹的金属材料 3 定义 在井口附近对油和气进行加热通常是为了防止水合物或蜡的生成、防止液体在集输管道内冷凝，也是有利于随后进行的流体分离。 油田间接加热炉采用保持在沸点以下的水溶液作为中间载热介质，对盘管内
16、的工艺流体进行加热。参见图1典型的间接加热炉总成。从图中可以看出加热炉组件、配管和仪表的总体布置。 3.1 燃烧器系统 burner system 使用特定燃料来点燃加热炉的系统（自然通风或强制通风型设计）。 注：如果使用多根U型管，那么在设计上它们应使用单独的燃烧器、点火器及烟囱。燃烧器系统包括点火附件，也可包括附录A中列出的入口火焰消除器以及其他备选燃烧器附件。 3.2 节流器 choke 节流器是限制和控制井产流体流量的装置，设置在盘管上游管束内的通道之间，也可以位于盘管的出口处。它可有一个带可拆卸节流片的固定节流孔，也可有一个可调式可变节流孔。 注：潜没式或长鼻式节流器可在水浴内发生减
17、压时使用，减少水合物的生成。 3.3 盘管面积 coil area 就是换热面积，计算中一般使用管的外表面积。 3.4 盘管 coils 也称为管束，是被加热流体要流经的装置。 注：一般可将一根或多根盘管布置为单流盘管、分流盘管或螺旋盘管，见图2。单流盘管一般为蛇形，只有一个通道。盘管也可布置为提供两个或多个平行的流道，用于减少压降，但是仍然称为单流盘管。分流盘管可设计成两个压力等级，把节流器安装在两个盘管段之间。当需要用两级加热来减少盘管内水合物的生成时使用分流盘管。螺旋盘管一般用于较小的加热炉，且一般是单流盘管。如果一种以上的井产流体都要在加热炉的同一壳程内处理，则可以使用多程盘管。 3N
18、ACE International (formerly the National Association of Corrosion engineers), 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77218-8340, www.nace.org. 油田间接加热炉规范 33.5 入口接管 firebox 位于壳程顶部的接管，配有真空呼吸装置。 注：如果配备了节水器，则入口和出口接管可以合二为一。 3.6 燃烧室 firebox 燃烧室是一个配套的总成，包括火筒、安装法兰、通风口及烟囱接管。 3.7 火筒 firetube 火筒由一根或多根U型管组成，一般一端
19、燃烧天然气，通过一个垂直的烟囱排烟。 注 ：较大加热炉上的火筒由汇入一个公用烟囱的大直径初流火筒和多根回流管组成。火筒就是燃烧室与加热炉水浴接触的那一部分。 3.8 熔合 fusion 填充材料与母材熔化在一起，或者是母材本身的熔化，这两种情况都会导致聚结。 3.9 热流密度 heat density 通过火筒横截面释放出来的热量，用横截面积的BTU/hr/in2来表示。 3.10 热通量 heat flux 火筒的平均传热率，用暴露面积的BTU/hr/in2来表示。 3.11 加热炉水浴 heater bath 间接加热介质，仅限于水或水溶液。 注 ：有结冰可能时，可加入乙二醇防冻。其他水浴
20、添加剂可包括缓蚀剂。 3.12 入口火焰消除器 intake flame arrestor 该装置设置在火筒的空气入口上，防止火筒内的火焰向外蔓延到大气中。它由一个安放在燃烧室上的金属壳体和一个安装在壳内的铝制波纹盒组成。 API Spec 12K 4 3.13 线性指示 linear indication 标志或指示不连续，需要进行评价的封闭区域。线性指示的最大长度至少为其宽度的三倍。 3.14 可拆卸 removable 整个组件不需焊工的协助就可以在现场更换。 3.15 圆形指示 rounded indication 标志或指示不连续，需要进行评价的封闭区域。线性指示的最大长度至少为其宽
21、度的三倍。 3.16 壳体 shell 一般是一个卧式容器，里面安装有盘管、火筒和加热炉水浴。 3.17 夹渣 slag inclusion 在焊缝金属内部或焊缝金属与母材之间包住的固态非金属物质。 3.18 火花消除器 spark arrestor 安装在烟囱出口，用来防止火花外溅到大气中的装置。它由一个安装在烟囱顶口的金属丝筛网构成。 3.19 烟囱下向通风分流器 stack downdraft diverter 该装置安放在烟囱顶部，用来减少气流对燃烧器系统的影响。 3.20 烟囱火焰消除器 stack flame arrestor 该装置设置在烟囱出口处，防止火筒内的火焰向外蔓延到大气
22、中。它通常由一个安放在烟囱顶部的金属壳体内的铝制或不锈钢波纹盒组成。 3.21 烟囱防雨帽 stack rain shield 该装置安放在烟囱的顶部，用来防止雨水直接落入烟囱。它也可以用作烟囱的下向通风分流器。 3.22 咬边 undercut 靠近焊缝的焊趾或根部的，在母材上熔陷的且未被焊缝金属填满的沟槽。 油田间接加热炉规范 53.23 节水器 water saver 直接连在加热炉上的一个室，有了它加热炉的壳体就可完全充满水。 注：水室内水的温度低于加热炉水浴的温度，这样能减少蒸发损耗。也可把节水器称为节能器或膨胀水箱。其容积应足以容纳水从环境温度变为操作温度所发生的膨胀。 4 材料
23、4.1 概述 本部分给出了制造间接加热炉使用的材料。购买方有要求时，硫化氢环境中的承压部件应满足NACE MR01 75的要求。 4.2 盘管 间接加热炉盘管的材料（如果使用了燃料气预热盘管，还应包括该盘管）应是符合以下规范之一的无缝管： a) API 5L B级无缝管； b) ASTM A53 B级无缝管； c) ASTM A106 B级或C级无缝管。 4.3 法兰 法兰及卡箍式接头应符合ANSI/ASME B16.5或API 6A，材料应符合以下规范： a) ANSI法兰：ASTM A105； b) API法兰及卡箍式接头：API 6A； c) API 6B型（2,000 psi至5,00
24、0 psi），API 4型材料； d) API 6BX型（10,000 psi），API 2型材料； e) API 6BX型（15,000 psi），API 3型材料。 API Spec 12K 6 16. 手控阀（HCV） 1. 囱附件 17. 点火器 2. 节水器*（见3.23） 18. 排液管 3. 入口和出口接管*（见3.5） 19. 预热盘管* 4. 壳体 20. 点火器停车装置* 5. 烟囱 21. 入口火焰消除器* 6. 保温* 22. 安全阀（PSV） 7. 入口 23. 减压调节器（PCV） 8. 可拆卸盘管 24. 压力指示器（PI） 9. 燃烧器 25. 停车阀（SDV）
25、 10. 出口 26. 温度控制阀（TCV） 11. 温度控制器（TC） 12. 温度指示器（TI） 27. 滤网（ST R） 13. 燃料气 28. 点火孔 14. 烟囱取样口* 29. 燃料气洗涤器* 15. 可拆卸火筒 * 为可选部件图 1 典型间接加热炉总成 油田间接加热炉规范 7单流管单流管单流管分流管螺旋管图 2 间接加热炉盘管 API Spec 12K 8 4.4 管件 管接头、U形弯头、L形弯头、三通等管件应符合ASTM A234 WPB或WPC级，或者符合制造商的相应标准。U形弯头、L形弯头和三通的流通面积应不小于盘管流通面积的90%。 4.5 专利管件 节流器、阀和活接头等
26、管件的材料应符合管件制造商的标准。组件需进行焊接时，加热炉制造商应获得材料的化学和机械性能，以正确制定符合第6部分要求的合格焊接程序。 4.6 螺栓连接 法兰及其他承压件的螺栓应符合ASTM A193 B7级，螺母应符合ASTM A194 2H级。如果作业条件要求低强度的螺栓连接，则法兰的工作压力应根据ANSI/ASME B16.5或API 6A降低。加热炉壳体、烟囱等的螺栓应符合API 12B 附录A或者ASTM A307。 4.7 壳体、火筒及烟囱 壳体、支撑件、火筒和烟囱的材料应按照ASTM或API规范中可焊接碳钢的适用要求选用。 满足这些要求的材料包括但不局限于： a) 板材：ASTM
27、 A36、ASTM A283 C级、ASTM A285 C级、ASTM A515、ASTM A516。 b) 管材：API 5L B级、ASGM A53 B级、ASTM A106 B级，无缝管或焊接管均可。 c) 薄板材：ASTM B569、ASTM A570. d) 型材：ASTM A36。 5 设计 5.1 盘管设计 间接加热炉盘管设计应满足的最低要求如下。 5.1.1 盘管工作压力 要求的最小厚度或最高工作压力应根据出自ANSI/ASME B31.3的如下公式确定。 在盘管设计计算中使用了如下术语： T ANSI B36.10列出的管公称壁厚，或者是制造商管壁厚表中给出的值。 tm 管线
28、表中列出的最小管壁厚。对于ANSI B36.10中列出的公称壁厚，tm = 0.875（T）；对于油田间接加热炉规范 9ANSI B36.10中没有列出的壁厚，可按照最小壁厚定制并检验。在任何情况下，tm都应等于或大于tr。 tr根据内部压力计算出的所需壁厚，包括加工裕量、腐蚀和侵蚀裕量。 C 螺纹深度、腐蚀和侵蚀裕量的和，单位为英寸。对于螺纹管，应使用表3中给出的螺纹裕量。 P 内部最高无冲击工作压力，单位为磅每平方英寸表压。 Y 系数。当T小于D/6时Y = 0.4；当大于等于D/6时Y = d/(d+D)。 D 管外径，单位为英寸。 d 管公称内径，单位为英寸。计算Y时，d = D -
29、2T。 内部最高无冲击工作压力（P）所要求的壁厚（tr）应使用公式（1）计算。 2( )rPDtSPYC （1） 内部最高工作压力（P）可使用公式（2）计算。 2( )2( )mmSt CPDYtC（2） 5.1.2 设计温度 最高设计温度为250F。 5.1.3 法兰、阀和管件的工作压力 盘管法兰的压力等级应根据ANSI/ASME B16.5或者API 6A确定。盘管卡箍式接头以及带法兰或卡箍式接头的阀、节流器或管件的压力应根据API 6A确定。对焊法兰和管件的公称孔径未超过适用规范所允许的最大值时，其公称孔径应等于与之焊接的管线的公称内径。 与盘管连接的或与盘管一起供货的专用阀、管件、活接
30、头和节流器的压力等级应由部件制造厂提供。部件在制造厂中根据试验压力分级，最高工作压力不应高于试验压力的67%。 与盘管连接的或与盘管一起供货的承插焊和螺纹接头和管件的压力等级不应超过ANSI/ASME B16.11中所描述管件的适用压力等级。 5.1.4 内部工作压力 表2中列出了各种管常用公称尺寸所对应的内部最高工作压力。盘管总成中包含具有较低工作压力的活接头、节流器、法兰等组件时，盘管的压力应取其中的最低工作压力。 5.1.5 更高的盘管工作压力 API Spec 12K 10 根据本规范，不应提供压力高于公式（2）计算压力的加热炉盘管。 5.1.6 盘管的拆卸 为了便于检查和维修，从与燃
31、烧室端相对的另一端壳体处应可拆下盘管。盘管应有足够的支撑便于正常的操作和装运。 5.2 壳体设计 间接加热炉壳体的最低要求应符合如下规定（见附录E）。 5.2.1 壳体工作压力 设计壳体的操作压力应等于或接近于大气压。在任何情况下，操作压力都不应超过1 psig 。 5.2.2 壳体型式 壳体可以是圆筒形，端部带有平封头，封头和筒体之间的连接通过焊接或螺栓完成。筒体也可以是长方形，配有结构框架，壳板分别焊接在框架的顶部、底部和侧部。 5.2.3 最小厚度 如果使用板材，圆筒形和长方形壳体的最小厚度应为3/16 in；如果使用薄板，圆筒形和长方形壳体的最小厚度应为7个标准尺寸（0.1793-in
32、）。这些最小厚度同样适用于圆筒形壳体的封头，最小厚度应按照设计要求增加。 5.2.4 许用应力 所有结构计算中使用的许用应力都应符合美国钢结构协会手册。许用剪应力是规定的最小屈服强度的40%，许用拉应力和压应力是规定的最小屈服强度的60%，许用弯曲应力是规定的最小屈服强度的66%。最小屈服强度值根据相应的材料规范确定。 5.2.5 支撑设计 圆筒形壳体一般采用两个鞍座或角钢支腿来进行支撑，长方形壳体一般采用一个结构钢橇块来支撑。支撑应能保证结构的整体性。制造商应考虑试验、吊装、运输、风、地震以及正常操作所施加的荷载。 5.2.6 推荐指南 附录E给出了一些推荐的结构设计程序及指南。 5.3 燃
33、烧室标准压力 油田间接加热炉规范 11购买方和制造商之间无另行协商时，符合本规范加热炉的燃烧室额定值应等于表4中列出的值，并在订单中做出规定。为了便于检查和维修，燃烧室应能从盘管相对一侧的壳体处拆下。燃烧室的支撑应满足正常操作和装运的要求。 表 1 盘管的最大许用应力（S ） 材料规格 等级 最大许用应力 -20F 250F psi APL 5L B 20,000 ASTM A53 B 20,000 ASTM A106 B 20,000 ASTM A106 C 23,300 5.4 火筒热流量 乙二醇/水浴的平均热流量（BTU/hr/ft2暴露面积）宜在10,000到12,000的范围内。在使
34、用淡水浴的情况下热流量可以增大。例如 外径为8 5/8-in的火筒表面积为44.3 ft2，额定热流量为500,000 BTU/hr。 平均热通量 = 2r)BTU/fth火筒表面积，火筒额定热通量（= 500,00044.3= 11,287 BTU/hr/ft25.5 火筒热流密度 火筒热流密度（通过火筒横截面释放出来的热量）与燃烧器混合器和燃烧器喷嘴有关。符合本规范的加热炉，采用自然通风的燃烧器时的最大热流密度为15,000 BTU/hr/in2。例如 外径为8 5/8-in，壁厚为0.188-in的火筒，其额定热流密度为500,000 BTU/hr 横截面积 = 53.42 in2假设热
35、效率为70% 热流密度 = （热效率）横截面积，火筒额定热流流量（)(r)BTU/2inh= 500,00053.42 0.70= 13,371 BTU/hr/in25.6 烟囱高度 烟囱高度不应低于克服火筒、烟囱、U形弯头以及任何烟囱或火焰消除器内压降所需的高度。在通风计算中考虑操作现场的标高，购买方应告知制造商现场的标高。 6 制造、测试、涂装 API Spec 12K 12 6.1 概述 间接加热炉的制造商应保证所有材料、设计、制造程序、检查、检验及试验都符合本规范的要求。购买方可进行必要的检验来验证制造商是否符合本规范，也可拒绝接受不符合本规范的任何部件。 6.2 盘管制造 下列具体要
36、求适用于盘管，还包括在本规范范围内的燃料气预热盘管和盘管所附接的所有承压部件。 6.2.1 焊接 可采纳ASME锅炉和压力容器规范（以下简称为ASME规范）第IX部分中定义的下列焊接方法：手工电弧焊（SMAW）、埋弧焊（SAW）、熔化极气体保护电弧焊（GMAW），包括药芯焊丝电弧焊(FCAW)和钨极气体保护焊(GTAW)等。 表 2 盘管最高工作压力（ P） C = 0 tm= 0.875T 管的公称尺寸，in T 公称壁厚，in P 最高工作压力，psig B级 S = 20,000 P 最高工作压力a，psig C级 S = 23,300 1 XS 0.179 5,270 2 Std 0.
37、154 2,380 2 XS 0.218 3,440 2 XXS 0.436 7,340 8,560 2 1/2 Std 0.203 2,600 2 1/2 XS 0.276 3,610 2 1/2 XXS 0.552 7,770 9,050 2 1/2 0.750 10,720 12,490 2 1/2 0.875 12,530 14,600 3Std 0.216 2,260 3XS 0.300 3,200 3XXS 0.600 6,820 7,940 4Std 0.237 1,920 4 XS 0.337 2,770 4 XXS 0.674 5,860 6,830 6 Std 0.280
38、1,530 6 XS 0.432 2,400 6 XXS 0.864 5,030 5,860 8 Std 0.322 1,350 8 XS 0.500 2,120 8 XXS 0.875 3,830 4,460 a最高工作压力（P）圆整到十位。 油田间接加热炉规范 13表 3 管壁厚计算使用的螺纹裕度 管公称尺寸，in 螺纹深度，in a1/2 3/4 0.0571 1 2 0.0696 2 1/2 8 0.1000 a数据来源于ASME B2.1-1968. 6.2.2 焊接工艺规程 每个制造商都应编写或获得详细的书面焊接工艺规程（WPS），概括给出ASME规范第IX部分所要求的所有主要、次
39、要和补充的主要变量。对于ASME P-号母材分组中未分类的焊接材料，应根据第IX部分中规定的方法进行评定。加热炉制造商保证第IX部分中未分类的任何母材和/或填充金属的分组是正确的 表 4 根据水浴热输入而确定的标准燃烧室额定值 BTU/hr BTU/hr 100,000 2,000,000 250,0 2,500,0500,000 3,000,000 750,0 3,500,01,000,000 4,000,000 1,500,0 5,000,06.2.3 焊接工艺评定 每个制造商都应生产出焊件并按照ASME规范中第IX部分的要求进行机械试验，以此来评定他们在生产中要使用的焊接工艺。NACE
40、MR0175中要求需对硬度进行控制时，母材、焊接金属和热影响区的最大硬度可根据焊接工艺评定来确定。制造商应把所有试验结果都记录在焊接工艺评定记录（PQR）上，应保证其合格性，并作为每份WPS的支持文件。某制造商做出的评定不应作为任何其他制造商的WPS。 6.2.4 焊工资格鉴定 每个制造商都应根据ASME规范第IX部的要求对从事盘管焊接的所有焊工和焊接操作员进行资格鉴定。制造商应把每名焊工和焊接操作员的所有考试结果都记录在焊工技能资格鉴定（WPQ）上，并证明这些结果都是合格的。在没有经过重新鉴定的情况下，某制造商对其雇佣人员做出的资格鉴定不应作为任何其他制造商对他们做出的资格鉴定。 6.2.5
41、 弯管 只要是使弯管后形成的弧形表面没有裂纹且基本上没有扭曲的任何热弯或冷弯方法，都可用于弯管制作。弯管的最小中线半径应为管公称尺寸的1 1/2倍。 API Spec 12K 14 用任意横截面处最大和最小直径差来测量的弯头扁率不应超过公称外径的8%。弯管后，弯管的最小壁厚不应小于5.1.1中定义的最小壁厚（tm）。 冷弯后，当弯管外侧的纤维延伸率超过15%时需要进行应力消除。应力消除应根据ANSI/ASME B31.3中描述的热处理规定进行。 6.2.6 无损检测 作为最低要求，所有的组件和焊缝在制作过程中和制作完成后都要接受目视检查。目视检查就是在制造、制作、组装或测试发生前、发生过程中或
42、发生后观察暴露在外的组件、接头和其他配管元件部位，以保证它们都符合本规范和制造商图纸。 此外，用超强（XS）管或倍强（XXS）管制作的盘管，环形对焊缝应进行10%射线检测。焊缝的选择要随机，且选择出的每个焊缝必须完全检测。放射检测的方法应符合最新版本ASME规范第V部分第2条的规定。最大可接受缺陷尺寸见表5. 表 5 环形对接焊缝目视检查和放射检测中最大可接受缺陷尺寸 部位 5.2.6 目视 5.2.6.1 随机 5.2.6.2 100% 裂纹 不允许 不允许 不允许 未熔合 不允许（注 1） 不允许 不允许 未焊透 注 1和注 2 注 2 不允许 内部气孔 不适用 注 4 注 3 夹渣或条形
43、显示 不适用 注 6 注 5 咬边1/32-in或T/4中较小者1/32-in 或T/4中较小者1/32-in 或T/4中较小者表面气孔外露夹渣 不允许 根部凹陷（凹陷） 注 1、注 7 余高或隆起 注 8 注1：适用于目视检查焊缝内表面。 注2：未焊透深度不应超过1/32-in 或0.2T中的较小者。在每6-in的焊缝长度中，这类未焊透的总长度不应超过1.5-in。 注3：最新版本的ASME规范第VIII部分第I节附录4中给出的标准。 注4：气孔不应超过：T未超过1/4-in时，要求同注（2）；T超过1/4-in时，要求为注2中最大可接受尺寸的1.5倍。 注5：单纯的夹渣或条形显示的展开长度
44、不应超过T/3。在每12T的焊缝长度中，夹渣和/或条形显示的累积展开长度不应超过T。夹渣的宽度不应超过3/32-in或T/2中的较小者。 注6：单纯的夹渣或条形显示的展开长度不应超过2T。在每6-in的焊缝长度中，夹渣和/或条形显示的累积展开长度不应超过4T。夹渣的宽度不应超过1/8-in或T/2中的较小者。 注7：根部凹陷不应使包括余高在内的接缝总厚度减少到T以下。 注8：高度从相邻组件表面开始测量。在贯穿焊缝的任意平面内，两次测量结果中的较小者不应超过下面给出的适用值。焊缝金属应平滑的过渡到组件表面。 T，单位in 焊缝余高或焊缝内部隆起，单位in 小于或等于1/4 0.0625 大于1/
45、41/2 0.125 大于1/21 0.15625 大于1 0.1875 油田间接加热炉规范 15任意不合格焊缝应用同一焊工进行两次相同形式的焊接，采用相同的检测方法。若这两次焊缝合格，则不合格件应进行补焊或重焊和重检，附加检测后所有部件均应合格，一旦附加检测暴露出一个缺陷，所有焊缝应根据检测补焊或重焊的要求进行补焊或重焊和重检。重检应满足本规范要求。 此外，壁厚大于倍强壁厚的盘管应对所有对接焊缝进行100%射线检测。每条环向焊缝应沿整个长度进行射线检测。检测方法应符合最新版本的ASME规范第V部分第2条的规定，最大缺陷指标见表5。 对缺陷焊缝应进行补焊或重焊。对于补焊或重焊的焊缝应采用与原始
46、焊缝相同的方法，在相同的范围内，采用相同的验收标准进行重新检测。 6.2.7 指示孔 购买者有所规定时，加热炉盘管内的U形弯头上应钻有指示孔，以提供厚度因腐蚀或侵蚀而变薄的明确指示。钻孔深度应为5.1.1中规定的管最小壁厚（tm）的50%0.015-in。使用的钻头应为60锥形麻花钻头，直径从1/16-in到3/16-in。钻孔深度应从钻尖开始测量。钻孔应垂直于预计磨损面。若订单中有安全钻孔的规定，则应按照图3中的指示在180U形弯头上或者购买者另行规定的其他位置钻孔。 钻孔处 图 3 U 形弯头的安全钻孔 6.2.8 焊后热处理 当焊接接头的公称壁厚大于或等于3/4-in时，应按照ANSI/
47、ASME B31.3中的规定对焊接接头进行应力消除热处理。 6.2.9 水压试验 对加热炉盘管进行水压试验时，试验压力应为不考虑腐蚀或侵蚀裕量时内部最高工作压力的1倍或1.5倍，或为5.14规定的极限最高工作压力。在要求的试验压力高于以上规定时，为保证试验压力不会引起任何材料的应力高于规定的最小屈服强度的90%，应降低盘管的最高工作压力。达到水压试验压力后，应对所有焊接接头进行目视检查。检查应在压力不低于试验压力三分之二时进行。目视检查过程中所发现的任何渗漏都应在排净后进行返修。返修后，应对盘管进行重新试验。建议水压试验过程中的液体温度不低于60F。 API Spec 12K 16 6.3 壳
48、体、火筒、烟囱和附件 应使用良好的工艺来制作并组装壳体、火筒、烟囱和附件，确保符合制造商的图纸和本规范。整个加热炉壳体应在盘管和火筒的安装、水平段过量变形检查以及任意缺陷维修结束后进行渗漏试验。 6.4 喷涂 加热炉在装运前应进行机械清理，除锈、油脂、疏松氧化皮以及焊接飞溅物，然后在壳体外涂上一层优质商业金属底漆。也可根据购买方和制造商之间达成的协议进行面漆或特殊涂层的处理。 7 标识 7.1 铭牌 按照本规范制作的间接加热炉应用两块耐蚀铭牌做标识，一块在壳体上，一块在盘管上。 7.2 壳体铭牌 用耐蚀材料制成的铭牌应牢固地固定在壳体上，铭牌上应标出以下信息，如图4所示： 1） API Spe
49、c 12K; 2） 制造商名称； 3） 制造商序列号； 4） 制造年份； 5） 壳体净重（不包括盘管重量），单位磅； 6） 燃烧室额定值，单位英制热量单位每小时； 7） 燃烧室面积，单位平方英尺； 8） 壳体尺寸，外径长度； 9） 制造商或购买者要求的其他标识。 按照API Spe 12K制造 制造商 序列号 制造年份 壳体净重 lb 壳体尺寸 外径（ft）长度（ft） 燃烧室面积 ft2燃烧室额定值 BTU/hr 图 4 间接加热炉壳体铭牌格式 油田间接加热炉规范 177.3 盘管铭牌 用耐蚀材料制成的铭牌应牢固地固定在盘管盖板上，铭牌上应标出以下信息，如图5所示： 1） API Spec
