科技信息O科教前沿OSCIENCE TECHNOLOGY INFORMATION2008年第23期低溫甲醇洗系統(tǒng)吸收塔的選材孫緒軍馬洪光侯欽利(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司陜西榆林719000【擴(kuò)要】詳橢逑了C1601吸收塔在設(shè)計(jì)選材過程中所涉及到的問題,并通過采取兩種母材組合制遼的方式解決了單一材料所面對的類問題。也為煤化工行業(yè)類似設(shè)備的選材設(shè)計(jì)提供一定的參考【關(guān)鍵詞】低溫甲醇洗;吸收塔;低溫材料[Abstract]Give a minute description about material selecting of C1601 Absorber, and have resolved problem of unitary material by adopt twmaterial constituting. And provide the reference about material chooses of similar equipment to coal chemical industry.[Key words ]Rectisol; Absorber Cryogenic material兗州煤業(yè)榆林能化有限公司年產(chǎn)230萬噸甲醇一期60萬噸/年質(zhì)量抱有少量顧慮,所以最終并未以09 MnNiDR作為C1601吸收塔的項(xiàng)日凈化裝置采用德國魯奇(ugi)公司的低溫甲醇洗工藝該裝置中主體承壓材料的核心設(shè)備為C1601吸收塔( Absorber)。此設(shè)備重量大、高度高、工作2SA537環(huán)境苛刻,本文通過對該塔在設(shè)計(jì)選材等相關(guān)方面的介紹,旨在為行料是一種壓力容器用并經(jīng)過熱處理的碳錳硅鋼板,分為C業(yè)內(nèi)類似工程或設(shè)備的材料選擇提供一定的參考意見CC3三個(gè)等級,已經(jīng)在化工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用國內(nèi)部分鋼廠c61吸收塔在凈化裝置中的作用是通過低溫甲醇液對來自變都可以進(jìn)行生產(chǎn)。在低溫容器行業(yè)中,Cl、C2應(yīng)用的最為廣泛,而其換工段的原料氣進(jìn)行脫硫脫碳,吸收后的富甲醇液通過凈化裝置中其中又以SA537C2居多。兩者的主要差別及性能如表二所示3可供選擇除了1M使用溫度限新(3m以上時(shí)僅能使人學(xué)他塔器再生后循環(huán)使用。該設(shè)備內(nèi)徑中3500mm,設(shè)計(jì)壓力64MPa,筒體壁厚98mm,設(shè)計(jì)溫度一60120℃(上部)45/120℃(下部),全高機(jī)被性能79527mm,吊裝重量732噸(不含內(nèi)件),內(nèi)部介質(zhì)為甲醇、HS、CO2、%HCN NH3、COS等均為易燃易爆,中度危害劃分為二類容器。拉伸實(shí)驗(yàn)操作溫度低、壓力高是影響該塔選材的主要因素。在煤化工低溫伸長率容器的選材上,常見的有16MnDR、09 MnNiDR_SA537、SA203,以及s Si cu Ni crMo承壓主材。下面對以上各材料的選用參比進(jìn)行逐項(xiàng)說明、可選材料LO9MnNiDR此鋼板已經(jīng)是我國目前廣泛使用的一種低溫容器鋼,性能優(yōu)良。金鋼例板及第1號修改帳的差別中同時(shí)對比國外標(biāo)準(zhǔn),我們已經(jīng)可T9鋼鐵公司等鋼板生產(chǎn)廠均制訂了技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于CB35標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)a/6//o:0302l2以看到,目前國產(chǎn) 09MnNiDR的主要性能指標(biāo)已經(jīng)優(yōu)于國外同類鋼號(表一)。同時(shí),在容標(biāo)委的建議下,武漢鋼鐵公司舞陽鋼鐵公司、重慶63以o9 MnNiDR鋼板為例,在舞陽鋼鐵公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,該鋼板0的溫度下可證Akv≥4刀?；瘜W(xué)成分(%)號s魯奇( Lurgi)公司為業(yè)主提供的PDP中C1601吸收塔的主材就推薦選用SA537Cll。根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn),SA537在厚度64mm<≤75mm時(shí),工作溫度可達(dá)到60℃,在厚度75m<8≤100m時(shí),工作溫度可GB3531-1996DR05≤000660-70227達(dá)到46℃如果高沖擊功值,可用到-68℃業(yè)主及設(shè)計(jì)方均認(rèn)為該材料在C1601吸收塔的使用壞境下低溫安全裕量不足,且如果單獨(dú)定制高沖擊功值的鋼板國產(chǎn)成品率低進(jìn)cB353-190Mm≤0020≤00s660口則相對成本相對過高故沒有采用該方案。EN002841Mn|≤00253.SA203≤0015≤50-60該材料是按照 ASMESA-203SA-203M標(biāo)準(zhǔn)(等同于 ASTMA203A203M-93)生產(chǎn)的一種低溫碳鋼共分為A、B、DEF五個(gè)等級,其中同時(shí),根據(jù)GB150-98第1號修改單,09 MnNiDR厚度上限由AB等級含N量225%,而D、E、F三個(gè)等級含N量35%,故業(yè)內(nèi)又60mm改為100mm(鋼板)將此剛才歸為35N鋼。而DE兩種等級的板材則是化工低溫設(shè)備制從以上各方面來看,9 MnNiDR是可以滿足C1601吸收塔的選材造最常用的材料要求的,并且G化工有限公司的吸收塔中3400mm,筒體壁厚80mm,在ASTM和AWS標(biāo)準(zhǔn)中,對3.5N板材及焊材的低溫韌性規(guī)定高70m,總重557噸(不含內(nèi)件),該塔選用0 MnNiDR,至今已運(yùn)為Aky-101≥27(此值為三個(gè)試樣的平均值其中還規(guī)定了兩個(gè)應(yīng)大行半年所有狀態(tài)正常。所以理論上及實(shí)際上均表明, 09MnNiDR材于27J,另一個(gè)允許偏低但不得低于20]),而《BSEN0084200壓料是可以選擇的。力容器用的扁平鋼軋材規(guī)范第四部分,具有規(guī)定的低溫特性的鎳合但是設(shè)計(jì)方考慮到該材質(zhì)在-60℃的工作環(huán)境下,已經(jīng)接近其理金鋼》標(biāo)準(zhǔn)中,有等同于SA203的材料12N14,其在-100℃時(shí)的橫向論的極限低溫-70℃,安全裕量不足,且業(yè)主對國產(chǎn)09 MnNiDR厚板的沖擊功值為27丁(縱向?yàn)?0J)。且在ASME標(biāo)準(zhǔn)中明(下轉(zhuǎn)第19頁)科技信息科教前沿○CIENCE TECHNOLOGY INFORMATION2008年第23期6745-78798958-98762838724914220(2)均方信噪比混合噪聲-6652|-5593-7926-821423212|2548|19.69919.764結(jié)論SAR=本文針對混合噪聲的情況提出一種基于圖像最小嫡的自適應(yīng)濾∑∑ot(x,y)-ia(x,y)波算法,利用局部信息熵的辦法估計(jì)出圖像中的噪聲感染程度,從而其中MN為圖像的高度和寬度c為濾波后的輸出圖像,i為根據(jù)估計(jì)的噪聲感染程度自適應(yīng)得確定濾波窗口的大小,并去掉窗口濾波前的噪聲圖像,dad為理想圖像即未感染噪聲的圖像從(式(在噪聲去除能力和局部細(xì)節(jié)保持方面都優(yōu)于現(xiàn)有的均值濾波器ATMF濾波器與中值濾波器,可以運(yùn)用于邊緣檢測、圖像分割、特征提為了證明算法的有效性我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真,表2列出了在分取、圖像識別的前級預(yù)處理過程別感染方差為0003的高斯噪聲和p02的椒鹽噪聲以及兩者的混是合噪聲的情況下本文濾波算法與ATMF、均值濾波與中值濾波的三種不【參考文獻(xiàn)】同評價(jià)參數(shù)的值,可以看出本文算法濾波后得到的保真度和信噪比都1 GOnzalez R c, Woods R E. Digital Image Procesing. Second Edition [MI有明顯的提高并且在單噪聲感染的情況下濾波的效果也優(yōu)于現(xiàn)有的 Beijing Electronic and Industrial Press,2002均值濾波器、ATMF濾波器與中值濾波器。由此說明本文提出的濾波 Trans Syst, Man, Cybe,patB,20,sMc22(230 l e restoration (IEEE器對混合噪聲的濾波能力以及局部特征和細(xì)節(jié)保持能力優(yōu)于現(xiàn)有的[3 G Aree and R. Foster, Detail- preserving ranked- order based filter for imag均值濾波器、ATMF濾波器與中值濾波器processing ULIEEE Trans, Acoust, Speech, Signal Processing. VOL37, PP表2各種濾波器的三種評價(jià)參數(shù)比較98.1989[4]Serra J. Morphological fiitering: An overview [].Signal Processing,199438(1):3-信噪比改善因子⑤S[5]關(guān)新平超立興等圖像去噪混合濾波方法門,中國圖象圖形學(xué)報(bào)VOL10類型均值濾中值濾ATMF|本文濾均值濾中本文濾NO3Pp332-337005披算法算族(d4)波算法菠算法菠波算法[6】張恒志輝等,一種改進(jìn)的中值濾波算法門中國圖象圖形學(xué)報(bào)vOL9高斯噪聲400140498.124.1441575423815.5321549604pp4084112004責(zé)任編輯:田瑞高](上擾第17頁)確說明,“鋼板的最大厚度僅受化學(xué)成分滿足規(guī)定機(jī)械為了能夠適應(yīng)C1601吸收塔的全部設(shè)計(jì)工況經(jīng)過與設(shè)計(jì)方針對性能要求能力的限制",并規(guī)定了,符合ASME標(biāo)準(zhǔn)的D、E兩種等級各種問題的詳細(xì)交流,并咨詢了多家相關(guān)企業(yè)的實(shí)際操作情況,最終的板材最大厚度為100mm確定了采用兩種母材制造的方案,即上半部(設(shè)計(jì)溫度-60℃)采用按照上表述,SA203GrD可以滿足使用要求但是在魯奇( Largi)SA203GrD,下半部(設(shè)計(jì)溫度45℃)采用SA537CLl其中SA537CLl公司為業(yè)主提供的PDP中提出以下觀點(diǎn)(原文直譯):“3.5N鋼可用在采購時(shí)要求沖擊試驗(yàn)溫度為-60℃。在60元℃以下的環(huán)境。在HS腐蝕的環(huán)境下,35N鋼比碳鋼對氫致硫如此一來既保證了全塔的低溫安全,又避免了HSC對筒體的破化物應(yīng)力開裂HSSC( Hydrogen Iinduced Sulphide Stress Cracking)更壞完美的解決了C1601吸收塔的選材問題。為敏感。在中等HS濃度、溫度較低的時(shí)候HISC不會對3.5N鋼產(chǎn)三、C1601吸收塔現(xiàn)狀生不利影響。……。如果使用環(huán)境高于-30℃,且存在HS,則應(yīng)該使用該塔由大連金州重型機(jī)械廠承制,全塔分4節(jié)運(yùn)送到現(xiàn)場,分別奧氏體不銹鋼來代替35Ni鋼。為SA203GrD(180T)SA203GrD(180T)、SA537CLl(182T)、SA537cLl按照HS腐蝕理論可解釋為鋼中的鎳含量會降低它在含硫化氫(180r)。溶液中對應(yīng)力腐蝕開裂的抵忼力。原因是鎳對陰極過程的進(jìn)行有較大采用分段吊裝,空中立式組焊的方式完成全塔組對焊接。焊接過的影響。含鎳鋼析氫過電位最低氫離子很容易在含鎳鋼表面放電成程中所有的預(yù)熱、焊接熱處理均在空中平臺進(jìn)行為氫原子并滲入鋼內(nèi),其結(jié)果是鋼對氫的吸留作用加強(qiáng)導(dǎo)致金屬應(yīng)最終各項(xiàng)檢驗(yàn)全部合格腐蝕開裂的傾向性提高。面整個(gè)過程又在容器工作壓力及材料內(nèi)在殘余應(yīng)力的作用下,和硫化物應(yīng)力開裂的破壞過程相互影響,相互促【參考文獻(xiàn)】進(jìn),最終導(dǎo)致材料破壞。[]章燕謀《鍋爐與壓力容器用鋼》西安交通大學(xué)出版社1997為此,也無法全部采用SA203GD進(jìn)行制造2上海材料研充所翻譯《國外低溫容器焊接》合肥通用機(jī)械;研究所19753除徐道榮等《低溫用35N鋼焊接工藝》材料開發(fā)與應(yīng)用19988304不銹鋼的低溫性能要優(yōu)于其他低溫碳鋼但是由于其強(qiáng)度不如碳鋼所以在同等使用要求下,母材的厚度要大于低溫碳鋼[責(zé)任編轔:許頌而C1601吸收塔的筒體設(shè)計(jì)壁厚已達(dá)98mm,若以304替代,則壁厚要高于100mm。而國內(nèi)生產(chǎn)的厚度大于100mm的304產(chǎn)量較小且質(zhì)量難于控制。無論選擇進(jìn)口或是國產(chǎn)均存在成本過高的問題所以,最終未選擇Ss304。二、最終方案可選材料中可看出,只有SA537CL1和SA203CD最有實(shí)際選用價(jià)值但各自又存在不利因素。SA537CL在60℃的設(shè)計(jì)溫度下安全裕量不足,而SA203CD在高于-30℃時(shí)會發(fā)生HSSC