大型入塔气预热器的制造难点.pdf

石油和化工设备
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2014年第1]7卷
大型入塔气预热器的制造难点
伍义波
(四川州润动力设备有限公司,四川自贡643000)
[摘要」介绍了入塔气预热器的结构特点,分析了该预热器的制造难点,针对相关难点编制了科学可行的制造工艺
[关键词]甲醇;鲁奇低压法;入塔气预热器;浮动式管板;制造
甲醇是一种重要的有机化工原料,同时又是点,拟定工艺技术方案,成功地完成了入塔气预
种具有发展前途的新型能源,在化工、轻工和热器的制造。该设备制造经检验合格,安装运行
能源领域具有广泛的用途
后得到用户肯定。
入塔气预热器是鲁奇低压法合成甲醇工艺中1技术参数及结构形式
合成工段的关键设备。本文根据某68万吨/年煤
1.1技术参数见表1。
基新材料项目甲醇项目的入塔气预热器的产品特
表1入塔气预热器主要技术参数
名称
壳程
管程
备注
设计压力MPa
内件(管板、换热管、膨胀节、浮动端封头、法兰等)按
8.9
8.9
OMPa压差设计
设计温度℃
320
330
操作介质
变换气
变换气
试验压カea
14.2
14.2
内件压差设计1.25
焊接系数
1.0
0
换热面积mP
容器类别
lI类/A2
1.2设备结构特点
00cCr19Ni10,设备总重249300kg。
该入塔气预热器壳体尺寸DN2300×84
设备结构见图1。
L=18500,左管板为浮动式管板结构,浮动管板
通过锥体与膨胀节相连,
膨胀节另一端与壳体法
兰连接后形成1.0MPa设
计压差的夹套,再用法
???
连接管箱;另一端为
球形封头做焊接管箱,
换热管长度18000mm,
名497
换热管规格:14×2
换热管根数10074,折流板件数29件,折流板间
图1设备结构图
设备有旁路挡板;壳体材质:14Cr1MoR,管
板材质:14Cr1Mo+堆焊S30403,换热管材质
作者简介:伍义波(1981-),男,四川自贡人,四川理工学院毕
业,本科,助理工程师。主要从事压力容器制造工艺的编制工作
第1期
伍义波大型入塔气预热器的制造难点
-15
的影响;在整个壳体组件热处
理前,通工装筒检查通过性
采用实物检査筒体椭圆度与直
线度,保证管系套装,工装筒
直径略大于浮动管板直径,长
lunule
度等于3件折流板间距之和,充
」「分模拟管系套装,保证了后序
管系与壳体的套装顺利。
拆流板采用每5件坯料叠装
为一组,叠装时保证每件坯料
间贴实、压紧,每组均进行数
控引孔,每组经过钻底孔后再
将所有折流板贴实、压紧、叠
1装进行扩孔,保证所有折流板
的同心度;管板采用数控引孔
后摇臂钻进行钻、扩铰,保证
图2浮动部分结构图
了管板孔的精度同时保证管板孔与折流板孔的同
心度;折流板外圆逐件加工R倒角,减少套装壳体
2入塔气预热器制造难点分析
的磨擦力,使管系与壳体套装更顺利。
(1)売程壳体直径大,长度长,浮动管板与壳
为保证膨胀节的初始尺寸与设备的同心度,
体单边间隙仅5mm,必须控制好筒体的椭圆度、
直线度才能保证管系的套装及设备运行中的管板
防止膨胀节在压力试验时出现问题,在膨胀节与
连接法兰装焊后采用内支撑结构进行加固,对两
浮动
端连接法兰进行二次加工并用于压力试验时的加
(2)换热管直径小、长度长,必须控制折流板固,见图3膨胀节加固图。
及管板换热管孔的同心度才能保证换热管的顺利
穿管
(3)为保证膨胀节的正常使用,需控制壳体上
锥体法兰与设备的同心度、管板上锥体法兰与设
备的同心度,且须保证膨胀节两端连接法兰的平
行度及与轴心的垂直度。
(4)为检测换热管与管板封口焊接质量,须
使用专用工装按压差试验压力对壳程进行压力试
(5)为保证膨胀节长度,须根据浮动管板实际
尺寸确定壳体连接法兰高度尺寸。
(6)由于结构原因,管程试压后水不易排尽
3制造工艺控制
壳体直径大,壳体壁厚较厚,下料时应精确
000
控制展长,采用冷卷、冷校保证单个筒节椭圆度
≤5mm;环向坡口采用立车加工,保证端面的平行
度及与轴线的垂直度,进而保证壳体环缝装焊后
图3膨胀节加固图
整个壳体直径度公差控制在<8mm;在壳体装焊大
为检测换热管与管板封口焊接质量,壳体在
接管时,采用内支撑减少焊接变形对壳体椭圆度浮动管板附近设备一工艺焊缝处,装焊专用工装
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2014年第17卷
进行壳体压差试验,专用工装图见图4。
压,右端排空,反复多次
排除余水,在大量的试压
用水排除后,将左端略为
を试验工基
抬高,采用工具从右端球
形封头内排尽余水并用压
浮卖管板
缩空气吹扫千燥。
4检验要点与结论
在制造过程中,要注
意检查筒体的椭圆度、直
线度、折流板管孔的同心
度,满足换热管穿管要求
及管系套装要求。同时检
査内连接法兰与锥体、筒
t More"mm
节装焊件二次加工后的同
心度与高度尺寸公差,满
足膨胀节的安装与使用要
求
图4专用工装图
大直径、大长度、大重量的换热器,换热管
连接法兰与锥体、筒节装焊后进行二次加工穿管及管系与売体套装是制造的重点,但只要控
法兰及筒体端面,保证法兰与売体的同心度,实制好壳体椭圆度、直线度,控制好折流板孔的同
测浮动管板位置,确认法兰与与锥体、筒体装焊心度,即可让换热管的穿管、管系与壳体套装过
件二次加工的总高度,保证膨胀节的安装。
程顺利可控。
因结构原因,造成设备在管程试压后,试
压余水不易排尽,若采用传统的简单抬高一头方
◆参考文献
式,抬高高程将达13m以上,安全性与经济性
[]李法海,鲁奇低压法制甲醇叭]煤炭转化,1981,(4).
均不可取。因此采用试压后从左端用压缩空气加收稿日期:201309-23;修回日期:2013-1110
(上接13页)
十分深刻。为保证液化石油气储罐的安全运行,
◆参考文献
避免事故发生,必须从设计、制造、检验、运行[I]GB150l~1504201!,压力容器S]
等方面严格把关。我公司液化石油气系列储罐,
[2]JBT4731-2005,钢制卧式容器[S
[3]HG~20584-2011,钢制化工容器制造技术要求[S
具有长径比合理,筒壁薄,性价比高等优点,长[4 TSG ROO04-2009,固定式压力容器安全技术监察规程[S]
期以来深受用户欢迎。
5]NB/T47014-2011,承压设备焊接工艺评定[S
[?NBT47015-2011,压力容器焊接规程S]
收稿日期:2013-09