王巖

（錦西化工機(jī)械集團(tuán)有限公司，遼寧 葫蘆島 125001）

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

20 m3洗氨塔是我公司為山東晉煤日月化工有限公司設(shè)計(jì)制造的塔器。該項(xiàng)目為利用加壓氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)氨（醇）裝置升級(jí)改造。洗氨塔是化工行業(yè)中的重要設(shè)備，其作用是用洗氨水去除變換氣中的氨氣，并達(dá)到工藝要求。該設(shè)備長(zhǎng)期處在高壓力、臨硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境下運(yùn)作，對(duì)洗氨塔的材料性能要求很高，為了滿(mǎn)足此種工作環(huán)境的需要，主體材料采用S32168+Q345R復(fù)合鋼板，鋼板應(yīng)符合NB/T47002.1-2019《壓力容器用復(fù)合板第1部分 不銹鋼-鋼復(fù)合板》中的B1級(jí)要求。該設(shè)備設(shè)計(jì)制造復(fù)雜、難度大，設(shè)備需要整體焊后消除應(yīng)力熱處理。該設(shè)備屬于III類(lèi)壓力容器，其結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1

主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1

2 設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造

設(shè)備規(guī)格：Φ1600X37(3+34)X12900；

橢圓形封頭規(guī)格：EHA1600X(3+40)；材料：

S32168+Q345R；

筒體規(guī)格：Φ1600X37(3+34)；材料：S32168+Q345R；

2.1 筒體的制造

本設(shè)備筒體總長(zhǎng)度為9800mm，分4節(jié)下料，按成型封頭實(shí)測(cè)內(nèi)圓周長(zhǎng)尺寸配作下料。筒體滾圓采用冷成型，滾圓時(shí)在不銹鋼復(fù)層面用薄不銹鋼板墊在鐵輥與復(fù)層之間，以防止鐵離子污染。刨坡口，坡口表面進(jìn)行100%PT檢測(cè)，坡口形式采用X型坡口，焊前碳鋼側(cè)預(yù)熱到80℃，不銹鋼側(cè)室溫，縱縫焊接完成后筒節(jié)要滿(mǎn)足橢圓度要求。筒體組對(duì)對(duì)口錯(cuò)邊量小于1.5mm，同一斷面最大最小直徑差小于5mm，焊后棱角度小于5mm，筒體縱向焊縫進(jìn)行100%RT檢測(cè)，內(nèi)表面進(jìn)行100%PT檢測(cè)，外表面進(jìn)行100%MT檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果必須滿(mǎn)足要求。

2.2 封頭的制造

封頭料進(jìn)廠后先進(jìn)行復(fù)查，S32168+Q345R復(fù)合板滿(mǎn)足復(fù)合板標(biāo)準(zhǔn)要求。封頭整板下料，不允許拼接，每個(gè)封頭帶兩塊母材試件，隨封頭一同加熱和冷卻。封頭熱壓成型，熱壓成型后正火，正火后檢查母材試件，母材試件檢驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)如下：

拉伸：Rm 490～620 Rel≥315

沖擊：0℃≥41J

彎曲：D=3a 180° b=2a

A：≥21%

封頭成型后最小厚度為（3+35.2）mm，直邊段同一段面最大最小直徑差小于5mm，內(nèi)圓周長(zhǎng)為5027mm，公差為+3～+10，用封頭內(nèi)徑的間隙樣板檢查封頭的形狀偏差，其間隙外凸≤10mm，內(nèi)凹≤5mm。封頭成型后進(jìn)行100%UT檢測(cè)復(fù)合板的界面貼合率，距封頭端口坡口50mm范圍內(nèi)的母材進(jìn)行100%UT檢測(cè)，坡口表面進(jìn)行100%PT檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果必須滿(mǎn)足要求。封頭成型后外表面進(jìn)行噴砂處理，達(dá)到Sa2.5級(jí)，內(nèi)表面酸洗鈍化處理，封頭直邊不允許存在縱向皺折。

2.3 碳鋼鍛件內(nèi)表面堆焊不銹鋼結(jié)構(gòu)

法蘭接管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為碳鋼鍛件堆焊不銹鋼層，鍛件為16MnIII。堆焊前，在待堆焊碳鋼表面進(jìn)行100%MT檢測(cè)，不得有任何裂紋等缺陷存在，滿(mǎn)足要求后再進(jìn)行堆焊。堆焊層數(shù)為2層，第一層過(guò)渡層的堆焊材料為：E309-16；第二層面層的堆焊材料為：E347-16，堆焊厚度應(yīng)均勻，最厚與最薄之差不大于1mm。堆焊過(guò)度層厚應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，熱處理后對(duì)過(guò)渡層表面進(jìn)行100%PT檢測(cè)，檢驗(yàn)合格后再堆焊面層。面層堆焊后應(yīng)進(jìn)行100%UT和100%PT檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足要求。堆焊表面應(yīng)平整，不進(jìn)行機(jī)加工的堆焊表面應(yīng)平滑，相鄰焊道之間的凹陷不得大于1mm，焊道接頭的平面度不大于1mm；需要機(jī)加工的堆焊表面，其面層的最小厚度不小于3mm，加工后的面層表面應(yīng)進(jìn)行100%PT檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足要求。堆焊圖如圖2

圖2

2.4 設(shè)備的總組裝

筒體封頭組對(duì)前應(yīng)先盤(pán)圓，嚴(yán)格按四心線組對(duì)，控制基準(zhǔn)線間距偏差小于0.5mm，組對(duì)時(shí)對(duì)口錯(cuò)邊均勻分布，對(duì)口間隙均勻，對(duì)口錯(cuò)邊量小于1.5mm，然后進(jìn)行焊接。焊縫的外觀和尺寸符合焊接工藝要求，焊后棱角度小于5mm，筒體同一斷面最大最小直徑差小于10mm，任意3000mm長(zhǎng)度筒體直線度偏差不得大于3mm，塔體總直線度不大于9mm。按圖紙要求劃各管口位置線，確認(rèn)各管口位置線無(wú)誤后開(kāi)孔，管孔坡口處進(jìn)行100%PT檢測(cè)，檢測(cè)合格后組對(duì)焊接各管口，各管口組對(duì)公差及總體直線度，安裝垂直度等公差符合圖紙及NB/T47041-2014的要求。

2.5 焊后熱處理

設(shè)備在整體熱處理前應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，保證熱處理后不在母材上施焊。整體熱處理的目的是消除焊接應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力，改善材料與焊接區(qū)的性能。熱處理曲線見(jiàn)圖3

圖3

2.6 壓力試驗(yàn)順序

設(shè)備制造完成后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行8.67（臥）MPa的液壓試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中，容器無(wú)泄漏，無(wú)可見(jiàn)變形和異常聲響為合格。試驗(yàn)用水中氯離子含量不超過(guò)25mg/L。試驗(yàn)合格后將水排凈并吹干。水壓試驗(yàn)合格后，進(jìn)行6.85MPa的氣密性試驗(yàn)，容器無(wú)泄漏為合格，滿(mǎn)足TSG 21-2016及GB/T150.4的有關(guān)要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

洗氨塔有很多種類(lèi)，本文只是對(duì)其中一種類(lèi)型的洗氨塔的制造做了比較詳細(xì)的說(shuō)明，可供業(yè)內(nèi)參考。