制造安裝甲醇合成塔的制造工藝Study on the Fabricating Procedure for Methanol Synthetic Column大連冰山集團(tuán)金州重型機(jī)器廠徐慶坤戈豐來張英俊In this paper characteristics at structure design and material selection for methanol Tower are introducebriefly. It is focused to discuss fabricating procedure and quality control point關(guān)鍵詞:甲醇合成塔管板鑲嵌制造工藝質(zhì)量控制隨著石化工業(yè)的迅速發(fā)展,鋼制管殼式換熱設(shè)備愈來愈趨于大型化發(fā)展,雖然GB151-89《鋼制管殼式換熱器》只規(guī)定了鋼制管殼式換熱設(shè)備直徑在φ2000以下的設(shè)計(jì)、制造和驗(yàn)收,但現(xiàn)在鋼制管殼式換熱設(shè)備直徑已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于φ2000,甚至超過04000。1999年8月我廠首次試制成功一臺(tái)直徑為θ2600的大型管殼式換熱設(shè)備——甲醇合成塔。甲醇合成塔是甲醇項(xiàng)目中的關(guān)鍵設(shè)備,此次我廠生產(chǎn)的甲醇合成塔其直徑為2600,結(jié)構(gòu)雖不太復(fù)雜,但很有特色,制造難度較大,材料的選取也較為特殊。該類設(shè)備在國內(nèi)屬首次試制,無成熟制造工藝可借鑒,具有一定的試驗(yàn)研究性質(zhì)。1甲醇合成塔的技術(shù)特性600項(xiàng)目殼程管程設(shè)計(jì)壓力MPa操作壓力MPa操作溫度℃250~265255~280氣水合成氣中國煤化工水壓試驗(yàn)壓力MPaCNMHG腐蝕裕度mm換熱面積m21917圖1甲醇合成塔總體結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)備總重kg104600甲醇合成塔的主要技術(shù)特性見表1。37CPVT甲醇合成塔的制造工藝Voll. No3 20002結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析合格后才能用于組裝另外,設(shè)備的設(shè)計(jì)選材也較為特殊。甲醇合成塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見圖1,由圖1可見該1)換熱管選用上海第五鋼鐵廠的設(shè)備結(jié)構(gòu)較為特殊00Crl8Ni5M3Si2雙相不銹鋼無縫鋼管。此材料還1)設(shè)備的上、下管板是鑲嵌在筒體內(nèi)部,且均為未列入國家鋼管材料標(biāo)準(zhǔn)。雙面全焊透結(jié)構(gòu),焊肉較厚,因而易使管板產(chǎn)生焊(2)設(shè)備筒體選用13 MnNiMoNbR,屬于技術(shù)要接變形求高的鋼材。(2)設(shè)備的支持板為整圓,決定了筒體的最終3)管板選用δ70的13 MnNiMonbR板材堆焊合攏焊縫必須在筒體的中間部位。且此條焊縫只能δη厚的18-8不銹鋼,且管板面層堆焊后不允許進(jìn)行局部熱處理熱處理。(3)設(shè)備的上、下封頭只有在換熱管與管板組對(duì)設(shè)備的筒體及換熱管所選的材料,均為我廠焊完畢后,才能與筒體組焊,且兩道環(huán)焊縫也只能未曾使用過,需要做各種焊接工藝評(píng)定。根據(jù)焊接做局部熱處理工藝評(píng)定,選用相應(yīng)的焊接材料,詳見表2。(4)換熱管必須在組裝前逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn),表2甲醇合成塔的焊材選用序號(hào)母材手工焊自動(dòng)焊氬弧焊MOWOOCrl8Ni5Mo3Si213MnNiMoNbR 3041ER316LSi13MnNiMoNbRJ607MHJ350HOSMnMoAHO8 MnMoA13MnNiMoNbR20MnMoJ557MoV13MnNiMoNbR過渡層E309L注:w手工堆焊(MoN):1面層E308L餐※帶極堆悍(SOW)過渡層H309L/S/304H308L/SJ3033制造工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn)的內(nèi)徑偏差和橢圓度要有相當(dāng)高的要求。按GB150--1998,對(duì)2600mm、壁厚50m圓筒的橢3.1制造工藝園度的要求為小于等于25mm,而我廠對(duì)該設(shè)備橢對(duì)甲醇合成塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析可知,該設(shè)備由圓度的要求為小于等于6mm;對(duì)筒體內(nèi)徑我廠要求四大部件組成,即上封頭組合件;上部筒體組合為O2600+3,實(shí)際生產(chǎn)均達(dá)到了這些要求,為管板件;下部筒體組合件;下封頭組合件。在兩管板之順利裝入筒體提供了可靠的保障。間要順利地裝入每一根換熱管,不是一件容易的(2)管板事。如果各零部件的制造精度達(dá)不到相當(dāng)?shù)乃交驁D紙規(guī)定管板的幾何尺寸為O2594mm,δ70+組裝質(zhì)量稍有誤差,就很難想象2千多根換熱管能7m,在加工管板的外圓尺寸時(shí),我們沒按圖紙的順利的穿過兩塊管板和三塊攴持板。解決這一問題外圓尺寸￠2594m加工,而是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的筒的關(guān)鍵是要有一系列的特殊工藝措施,確保毎一個(gè)體內(nèi)徑來確定管板的外圓加工尺寸,這樣既可減少零部件的制造質(zhì)量和組裝質(zhì)量。為此,我廠專門編管板與筒體的焊接量,也可以減少管板的焊接變制了”甲醇合成塔的制造工藝方案″,用于指導(dǎo)甲形,實(shí)際效果很好。醇合成塔的制造。中國煤化工3.2關(guān)鍵零部件的制造CNMHG行水壓試驗(yàn),合格后(1)筒體制造方可進(jìn)入設(shè)備組裝與管板組焊。換熱管的下料在換由于該設(shè)備的管板是鑲嵌在筒體內(nèi)部的,要保熱管與管板組焊后進(jìn)行。證管板能順利地裝入筒體內(nèi),則對(duì)上、下管箱筒體(4)上、下部筒體組合件的制造第17卷第3期壓力容器總第99期上部筒體組合件(見圖2)和下部筒體組合件1)管板端面要與筒體中心線垂直〔見圖3)結(jié)構(gòu)基本相同,主要由筒體、管板、人2)管板的定位尺寸和標(biāo)高尺寸孔及接管等組焊而成。3)筒體因焊接人孔及接管而產(chǎn)生的徑向變形;4)控制上、下筒體組合件的直線度(5)總組裝92600甲醇合成塔的總組裝分以下四步進(jìn)行:第步,上部筒體組合件與拉桿、定距管、支持板的組裝;第二步,下部筒體組合件與上部筒體組合件的R組裝與焊接,并進(jìn)行局部熱處理;第三步,組裝換熱管,換熱管與管板的連接采用先焊后脹;第四92600步,上、下封頭組合件與設(shè)備組焊,并進(jìn)行局部熱處理甲醇合成塔的焊接工藝評(píng)定有18項(xiàng),焊接工2上部組合件藝評(píng)定覆蓋率為100%,底片質(zhì)量合格率和底片評(píng)42定準(zhǔn)確率均為100‰%。兩塊焊接試板的σ,分別為655MPa和640Pa,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。常溫沖擊功Ak分別為49J和65J,均高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值3126004結(jié)語甲醇合成塔,既是一種大型的反應(yīng)設(shè)備,也是種大型的換熱設(shè)備,它的試制成功為我廠在今后制造大型的高精度管殼式換熱反應(yīng)器積累了寶貴的圖3下部組合件經(jīng)驗(yàn);也標(biāo)志著我國大型高精度設(shè)備制造國產(chǎn)化水上、下筒體組合件的制造質(zhì)量對(duì)甲醇合成塔能平又上了一個(gè)新的臺(tái)階。目前我廠正在為廣石化制否成功至關(guān)重要。上、下管板是鑲嵌在筒體內(nèi)部造一臺(tái)同類規(guī)格和類似結(jié)構(gòu)的Cr-Mo鋼制換熱式的,組對(duì)起來相當(dāng)困難。既要保證組對(duì)后管板面與加氨簡體中心線垂直,還要保證管板的定位尺寸和標(biāo)高制造TH中國煤化工制成功為該反應(yīng)器的CNMHG尺寸。另外筒體的端面要保證與筒體中心線垂直還有上、下部筒體組合件的中心線應(yīng)在一條直線作者簡介:徐慶坤,1964年生,19年畢業(yè)于沈陽化工學(xué)上。三塊支持板應(yīng)順利地裝入筒體內(nèi)。因此,上、院化工設(shè)備與機(jī)槭專業(yè),學(xué)士學(xué)位,工程師,現(xiàn)從事壓力下筒體組倉森,造過程中主要應(yīng)控制以下幾點(diǎn)容器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝工作。通訊地址:大連冰山集團(tuán)金州重型機(jī)器廠化機(jī)所,郵編:116100