第11卷第5期神華科技2013年9月.VOL1I NO.5Sep.2013關(guān)于甲醇洗滌塔的技術(shù)管理譚立平(中國(guó)神華煤制油化工有限公司北京工程分公司,北京, 10011)摘要: 在合成氣凈化裝置中,甲醇洗滌塔是凈化單元非常重要的一臺(tái)設(shè)備,由于其壓力高(中壓 .3.8MPa),又是低溫容器(-70C),為了保證設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中長(zhǎng)周期運(yùn)行,在設(shè)計(jì)、制造和安裝過(guò)程中,須全程進(jìn)行管理,本文主要論述甲醇洗滌塔的技術(shù)管理。關(guān)鍵詞:甲醇洗滌塔材料管理焊接中圖分類(lèi)號(hào):TQ2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1674-8492(2013 )05- -072- -04的材料,在設(shè)計(jì)制造方面有特殊的補(bǔ)充要求。1前言塔體的上段選材,根據(jù)甲醇洗滌塔的設(shè)備工況，在工程公司的項(xiàng)目設(shè)備管理中，由于管理的內(nèi)須選擇低溫壓力容器用鋼。09MnNiDR是國(guó)內(nèi)最好的容較多,需和公司各專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員、設(shè)計(jì)單位技抗低溫Ni鋼板,含Ni量0.5%,它的使用溫度為-70C。術(shù)人員施工單位技術(shù)人員、制造單位技術(shù)人員進(jìn)行而塔上段的設(shè)計(jì)溫度為-70C,沒(méi)有溫度富裕。另外溝通與聯(lián)系,解決設(shè)備的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、.制造和安裝等09MnNiDR根據(jù)GB3531-96標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)鋼廠(chǎng)此材料一系列問(wèn)題。因煤制氫裝置需管理的設(shè)備較多,本文最大鋼板厚度不超過(guò)60mm( GB3531- -2008標(biāo)準(zhǔn)鋼板論述煤制氫的重要設(shè)備一甲 醇洗滌塔設(shè)備的技術(shù)最大厚度可用到120mm),沒(méi)有厚度富裕,且國(guó)內(nèi)當(dāng)管理。時(shí)09MnNiDR用于設(shè)計(jì)溫度為-70C的業(yè)績(jī)不多。當(dāng)時(shí)該鋼種只用到-50C的低溫,-70C未實(shí)際使用2甲醇洗滌塔的設(shè)備參數(shù)過(guò),焊接工藝稍有不當(dāng),-70C的沖擊功達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)甲醇洗滌塔是低溫甲醇洗單元中的主要設(shè)備之要求(現(xiàn)在09MnNiDR已有多年使用業(yè)績(jī),可用于一。甲醇洗滌塔的設(shè)備數(shù)據(jù):工藝介質(zhì):變換合成氣+此工況)。甲醇，上段設(shè)計(jì)溫度約為- -709C,下段設(shè)計(jì)溫度約為查ASME2004《鐵基材料》SA20表A2.15中低溫-45C,上下段設(shè)計(jì)壓力都為3.8MPa,直徑約為3.8m。材料,知SA662及SA537的含NI量較低,在厚度50~此塔為板式吸收塔,利用低溫甲醇吸收二氧化碳及硫75mm范圍內(nèi),使用溫度為-60以上(在滿(mǎn)足沖擊功化氫能力強(qiáng)的特點(diǎn),塔的上段甲醇吸收變換工藝氣體的前提下),也不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)工況的要求。SA203Gr A、B中二氧化碳(塔下切線(xiàn)至上下段連接焊縫約42m),塔含Ni量2.5%，在滿(mǎn)足平均沖擊功20J的條件下,最的下段甲醇吸收工藝氣體中的硫化氫(塔上切線(xiàn)至.大使用厚度為60mm，不滿(mǎn)足鋼板厚度要求。上下段連接焊縫約19m)。此塔筒體兩切線(xiàn)相距約SA203Gr.D的焊Ni量為3.5% ,在設(shè)備壁厚50~75mm61m,塔內(nèi)設(shè)雙溢流塔盤(pán),第二類(lèi)壓力容器(見(jiàn)表1)。范圍內(nèi),能用于-879C以上(即沖擊功符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范表1變換合成 氣進(jìn)入甲醇洗滌塔前的化學(xué)成份( % )要求)的溫度。故此遵照林德工藝要求,塔上段為SA203Gr.D。HCCO2HS+COS塔體下段選材必須能耐-45C的低溫，國(guó)內(nèi)材料55.0138.50.08 .5.4216MnDR只能用于-40C的工況，不滿(mǎn)足要求。SA516Gr70在-45C工況下，使用鋼板厚度上限為3塔體的選材35mm(查2004ASME規(guī)范),即使用厚度≤35mm。甲醇洗滌塔的選材，在設(shè)備技術(shù)管理中非常重根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算,塔體下段其計(jì)算厚度需要,國(guó)內(nèi)有專(zhuān)門(mén)的低溫鋼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(如GB150附錄C56mm,顯然下段采用SA516Gr70材質(zhì)也不能滿(mǎn)足要.和HGT20585)。國(guó)外在ASME規(guī)范中,對(duì)低溫鋼部分求。下段可以采用SA203Gr.D .SA662及SA537材料，.●74.神蕭科技第5期壽命。由于SA203Gr.D是ASME標(biāo)準(zhǔn)中的低溫鋼,國(guó)分各占50%。主要評(píng)分內(nèi)容包括:制造資質(zhì)文件、設(shè)內(nèi)的壓力容器鋼板生產(chǎn)廠(chǎng)一舞陽(yáng)鋼廠(chǎng) 、武鋼和重備供貨范圍和工作范圍、設(shè)備的卷板能力、熱處理爐鋼，當(dāng)時(shí)沒(méi)有生產(chǎn)3.5Ni容器鋼板的業(yè)績(jī)(舞陽(yáng)鋼廠(chǎng)能力、吊裝能力、焊接機(jī)具及射線(xiàn)能力、現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)能2007年后開(kāi)始試生產(chǎn)SA203E),SA203Gr:D只能進(jìn)口。力、交貨進(jìn)度等。經(jīng)詢(xún)價(jià)后,參加投標(biāo)的單位都是國(guó)據(jù)調(diào)查國(guó)外的制造廠(chǎng)一德國(guó)的迪林根和韓國(guó)的浦內(nèi)制造壓力容器的知名廠(chǎng)家,由專(zhuān)家委員會(huì)評(píng)審打項(xiàng)制鐵,都有制造此材料的業(yè)績(jī),生產(chǎn)SA203GrD的沖分。因西安某設(shè)備有限公司有較多制造SA203Gr.D和擊功都在100J以上,故選擇這兩家為生產(chǎn)SA203Gr.D09MnNiDR壓力容器的業(yè)績(jī),最后確定為甲醇洗滌塔鋼板的候選單位(見(jiàn)表5)。.的供貨廠(chǎng)家。表5實(shí)際供應(yīng)的韓國(guó)浦項(xiàng) 制鐵的SA203Gr.D化學(xué)成份機(jī)械性能6設(shè)備管理 中的審圖機(jī)械性能化學(xué)成份設(shè)備管理中的審圖,是在設(shè)計(jì)階段技術(shù)管理中的Mpa,%)零下87度硬(%)重要的一環(huán)。審圖管理和設(shè)計(jì)單位的校審不同,主要鋼板規(guī)格沖擊功(J)度~YPTS EL是審查安全性、可施工性、可維修性及經(jīng)濟(jì)性,設(shè)備的NiMn CEQ結(jié)構(gòu)應(yīng)便于業(yè)主的維修及備件的更換。甲醇洗滌塔中0.0825 0.253 008,應(yīng)重點(diǎn)審查設(shè)備吊耳的設(shè)置、設(shè)備的基礎(chǔ)模板。62 x2825x 6200 34453834 180 130 170 177 0.0032,3.510.639,6.1設(shè)備圖紙中 吊耳的審查0.446 .目前很多大型設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)工程總承包，安裝0.0833 0.262 0.00662 x2825x 6200 34652735 189 180 149 158 000 3.530.641.施工須進(jìn)行管理,因此設(shè)備設(shè)計(jì)必須考慮吊裝。根據(jù)0.449HG20585標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備厚度≥16mm,必須進(jìn)行焊后熱處理,即此臺(tái)設(shè)備應(yīng)在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮設(shè)置吊耳。此62 x2825x6200 348 521 36117,146,120 158 0.0003 3.53 0.641,臺(tái)設(shè)備設(shè)計(jì)單位按HCT21574及SH/T3515標(biāo)準(zhǔn)選擇軸式吊耳(兩個(gè)對(duì)稱(chēng)布置),吊耳位置應(yīng)在重心以上,09MnNiDR國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)的鋼板生產(chǎn)廠(chǎng)家為:重鋼、設(shè)計(jì)單位對(duì)設(shè)備吊耳和設(shè)備殼體進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,武鋼舞陽(yáng)鋼廠(chǎng)。其中后兩家質(zhì)量較好,因舞陽(yáng)生產(chǎn)應(yīng)力計(jì)算合格。的鋼板厚度及低溫沖擊功高于武鋼，是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)中但是根據(jù)HGT21574標(biāo)準(zhǔn)，單個(gè)設(shè)備吊耳的最大厚板的著名廠(chǎng)家,故此選擇舞陽(yáng)鋼廠(chǎng)作為09MnNiDR承重力為200t,而甲醇洗滌塔的重量約為400t,那么的供貨單位。將以上主材的供貨鋼廠(chǎng),寫(xiě)人技術(shù)附件單個(gè)吊耳實(shí)際承重200t,考慮實(shí)際吊裝時(shí)設(shè)備有所中候選分包商名單中。傾斜，實(shí)際上單個(gè)吊耳有可能超過(guò)200t,超出了標(biāo)5.3關(guān)鍵及特殊材料設(shè)備的技術(shù)規(guī)格書(shū)準(zhǔn)。于是建議設(shè)計(jì)單位在設(shè)備底部設(shè)置溜尾吊耳,設(shè)設(shè)備技術(shù)附件簽訂,還應(yīng)對(duì)特殊材料,給出鋼板計(jì)單位根據(jù)SH/T3515表D.1 ,選定吊耳結(jié)構(gòu)類(lèi)型IV,的制造供貨指標(biāo)要求(S、P含量,化學(xué)性能,沖擊功，單個(gè)吊耳可承受300t,項(xiàng)目組要求設(shè)計(jì)單位(總承包碳當(dāng)量等)。因?yàn)殇摪宓臉?biāo)準(zhǔn)規(guī)范及國(guó)外的規(guī)范中,單位),向大件吊裝單位提供計(jì)算書(shū)復(fù)核。吊裝單位很多檢查和試驗(yàn)內(nèi)容要求不是強(qiáng)制項(xiàng),需訂貨單位、同意在設(shè)備裙座處,設(shè)置溜尾吊耳的方案,溜尾吊耳.使用單位和設(shè)計(jì)單位在技術(shù)附件中共同確定。因此，的設(shè)置尺寸,參考HGT21574標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。要求設(shè)計(jì)單位根據(jù)設(shè)備及材料的特殊性，編寫(xiě)技術(shù)在施工階段中實(shí)際設(shè)備的吊裝施工方案為:采規(guī)格書(shū)。如甲醇洗滌塔體上段SA203Gr.D材料的設(shè)用平衡梁主吊,用1100t吊車(chē)掛在軸式吊耳上,單輔計(jì)單位,寫(xiě)出了制造的技術(shù)規(guī)格書(shū)。吊采用250t吊車(chē)抬設(shè)備下部,當(dāng)設(shè)備仰角為70°~75°5.4 設(shè)備詢(xún)價(jià)文件發(fā)出前的評(píng)分時(shí)附吊脫鉤,主吊繼續(xù)安裝就位。在甲醇洗滌塔設(shè)備詢(xún)價(jià)文件發(fā)出之前,需要技術(shù)6.2設(shè)備基礎(chǔ)模板的審查人員制訂設(shè)備的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有綜合評(píng)分法和此臺(tái)設(shè)備總高將近70m,設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)須考慮風(fēng)載最低評(píng)標(biāo)價(jià)格法。此臺(tái)設(shè)備制造供貨商的工作范圍荷、壓力載荷及地震載荷等因素。根據(jù)JB4710標(biāo)準(zhǔn)，是制造設(shè)備,評(píng)分按綜合評(píng)分法進(jìn)行,技術(shù)分和商務(wù)H/D( 7000/3800)>15, H>30m為高振型塔,還須考慮.第5期譚立平:關(guān)于甲醇洗滌塔的技術(shù)管理●75●橫風(fēng)向風(fēng)振,簽于以上因素設(shè)備基礎(chǔ)和地腳螺栓應(yīng)為比，處理能力提高30% -50%，塔板效率提高10%~一次灌漿。在設(shè)備到安裝現(xiàn)場(chǎng)之前,須埋預(yù)留螺栓,20%,操作彈性提高40%以上,塔板壓降降低10%~這就要求螺栓位置安裝精度要高。即設(shè)備的基礎(chǔ)預(yù)埋20%。采用鼓泡器使整個(gè)塔板鼓泡均勻,特別是塔板連螺栓的方位、螺栓的中心圓直徑(直徑為4096mm),須接處也可以布閥，提高浮閥排列的均勻度和開(kāi)孔率。和設(shè)備地腳螺栓孔相匹配。比較4家的投標(biāo)文件進(jìn)行評(píng)分,B廠(chǎng)商有先進(jìn)的在設(shè)備審圖及技術(shù)附件中，由設(shè)計(jì)院提交的圖浮閥結(jié)構(gòu)和詳細(xì)的工藝計(jì)算，最終選定B廠(chǎng)商成為紙,必須有塔體地腳螺栓模板圖。制造時(shí),將裙座基塔盤(pán)供貨廠(chǎng)家。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和設(shè)備腐蝕情況、低溫礎(chǔ)環(huán)和設(shè)備模板一起配鉆孔，保證基礎(chǔ)螺栓的順利工況和使用年限,要求塔盤(pán)的厚度≥3mm,浮閥的個(gè)安裝。數(shù)及布置,由廠(chǎng)商在詳細(xì)的塔板制造圖中確定,塔盤(pán)6.3塔盤(pán)的技術(shù)性管理層數(shù)間距及溢流類(lèi)型滿(mǎn)足工藝包要求。該設(shè)備塔盤(pán)的層數(shù)及塔盤(pán)類(lèi)型，塔盤(pán)的間距是7結(jié)論.專(zhuān)利商,根據(jù)水力學(xué)及化工相關(guān)原理確定。但是工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表中,沒(méi)有確定塔盤(pán)型式和溢流方式。為了以上是神華煤制氫單元,煤氣凈化甲醇洗滌塔的確定板式塔盤(pán)的具體類(lèi)型，要求設(shè)計(jì)單位組織全國(guó)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的總結(jié)。整個(gè)裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)及制造塔盤(pán)廠(chǎng)家來(lái)交流。如:華東理工、清華大技術(shù)附件的簽定在2005年完成, 2006年和2007年是學(xué)、北京澤華、天大等單位,他們有專(zhuān)門(mén)的計(jì)算塔盤(pán)現(xiàn)場(chǎng)施工階段,該設(shè)備隨裝置于2008年開(kāi)車(chē)成功一的計(jì)算軟件。設(shè)計(jì)塔盤(pán)的方案區(qū)別主要是浮閥的開(kāi)直到現(xiàn)在,使用良好,每年停車(chē)檢修進(jìn)行設(shè)備檢測(cè),沒(méi)孔和形狀不同，經(jīng)過(guò)技術(shù)交流,3家認(rèn)為泡罩塔結(jié)構(gòu)有發(fā)現(xiàn)壁厚減薄、低溫裂紋等方面的問(wèn)題。復(fù)雜、造價(jià)高安裝維修麻煩。篩板塔壓力降較低;小孔徑篩板易堵塞，塔板效率- -般;浮閥塔處理能力參考文獻(xiàn)大,操作彈性大,塔板效率高,壓力降小。3家都決定[{1] GB150 1998.鋼制壓力容器[S].[2] Sh/T3526 2004,石油化工異種鋼焊接規(guī)程[S].采用浮閥塔盤(pán),且采用雙溢流類(lèi)型。[3] SHT3515. 2003,大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[S].A廠(chǎng)商采用長(zhǎng)方形導(dǎo)向浮閥塔板,浮閥上開(kāi)1~2[4] HC20581-1998.鋼制化工容器材料選用規(guī)定[S].個(gè)導(dǎo)向閥孔，與傳統(tǒng)的F1浮閥塔板相比,能力提高10% ,效率提高15% ,壓力降減少20%以上。作者簡(jiǎn)介:譚立平( 1962- ),化工設(shè)備工程師, 1984年畢業(yè)于B廠(chǎng)商采用圓形ADV浮閥塔板，浮閥上開(kāi)設(shè)3湖南廣播電視大學(xué),現(xiàn)供職于中國(guó)神華煤制油化工有限公司北京工程個(gè)三角形排列的導(dǎo)向孔，與傳統(tǒng)的F1浮閥塔板相.分司。Technical Management of Methanol Washing TowerTAN Liping(China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co, Lud, Beijing Engineering Branch, Beijing, 10011)Abstract: Methanol washing tower is an important equipment to purify unit in the synthesis gas punification device, because of its highpressure (pressure 3.8MPa), and eryogenic vessel (-709C). To ensure the equipment running long period in the production process, itshould be managed in the design, manufacture and the installation process, this paper mainly discusses the technology management ofmethanol washing tower.Key Words: Methanol Washing Tower, Material; Management; Weld(收稿日期:2013-03- -29責(zé)任編輯:楊靜