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1、第26卷第5期化学工业与工程技术Vol126No.52005年10月JournalofChemicalIndustry&EngineeringOct.,2005材料与设备<3200mm氨合成塔多层包扎筒体制造特点吴隽(南化公司化工机械厂,江苏南京210048)摘要:论述了大型氨合成塔以铬钼钢为内筒的多层包扎筒体制造过程中的特点。关键词:氨合成塔;筒体;多层包扎;包扎机;INCONEL+中图分类号:TQ113126615文献标识码:A文章编号:10067906(2005)05005502我厂曾为国内
2、外大中小型化肥厂制造过多台氨2筒体的制造合成塔。1998年为南化大化肥装置制造的1台2.1工艺装备的改造<2300mm氨合成塔外壳,堪称当时国内制造的最2.1.1对原多层筒节包扎机进行改造大的氨合成塔。2003年,我厂承接了山东华鲁恒升为适应大直径筒节的包扎,首先需对工装进行化工股份有限公司300kt/a合成氨的氨合成塔制造改造。我厂原多层筒节包扎机是按<2800mm尿素任务,合成塔直径达<3200mm,制造难度非常大,合成塔的多层包扎筒节要求设计制造的,现要包扎因此对装备的能力及该制造工艺都是一
3、个严峻的考<3200mm氨合成塔多层筒节,包扎用钢丝绳长度验。本文着重介绍此次大型氨合成塔制造过程中,及强度、操作平台、行车起吊能力等均不能满足要以铬钼钢为内筒的多层包扎式筒体制造的特点。求。为此,需更换钢丝绳、检修润滑包扎机、更换部1<3200mm氨合成塔主要设计技术参数分零部件并重新设计制作操作平台等。见表1。2.1.2吊具改造表1氨合成塔主要技术参数由于单个筒节重27.469t,加上内衬胎总重约45t,而筒节包扎车间2台行车起吊能力分别为20t工作温度/℃工作压力/MPa设计温度/℃设计压力
4、/MPa和30t,为此,设计制造了扁担式起吊工装,利用224911.4629912.6台行车同时起吊,以满足<3200mm多层筒节包扎的要求。2.1.3设计制造多层筒体包扎专用胎具<3200mm氨合成塔筒体由6节多层包扎筒节我厂以前的多层包扎筒节用衬胎均采用铸钢焊制而成,每个筒节由内筒加9层层板包扎而成,筒件,制造过的多层包扎筒节最大内径<2800mm,此节长度L=2897mm,总厚度δ=14+6+8×12=次需设计内径<3200mm的多层包扎筒节专用衬116mm,单个筒节重约28t。多层筒体内筒
5、材料为胎。若用铸钢件,则须外购,成本较高,且铸钢衬胎铬钼钢SA387Gr11Cl2,层板为高强度的调质钢较重,衬胎加筒节的重量大大超过制造车间行车起SA724-B。多层筒节外形示意见图1。吊能力。因此设计了可拆卸的三瓣瓦片式、两端顶盖采用锥面配合的板焊结构形式衬胎(如图2)。为增加衬胎的刚度,在衬胎内设置5道加强圈,使衬胎的筒体壁厚尽可能小,不仅制造简单,且缩短了衬胎制造周期,节约了成本,大大减轻了工装的重量。由于设计的衬胎直径还可在0～5mm内调节,确保了收稿日期:20050621作者简介:吴隽
6、(1968-),男,福建龙岩人,1990年毕业于东图1多层包扎筒节南大学机械制造专业,工程师,现从事新产品开发工作。·56·化学工业与工程技术2005年第26卷第5期多层包扎筒节的制造精度。据敲打声音来确定间隙的位置和尺寸,采取锤击、敲打的辅助方法使层板贴合。由于专用胎具的使用,包扎效果非常好。现场测量包扎好的筒节,筒体椭圆度(Dmax-Dmin)小于或等于3mm。测量棱角度e小于或等于2mm,筒体直线度小于或等于1mm,达到了设计要求,也为后期筒节的组对焊接创造了非常便利的条件。2.4多层包扎筒
7、体组对根据GB150的规定,铬钼钢内筒焊接后必须进图2胎具示意行焊后热处理。因此,在2个多层包扎好的筒节环2.2内筒制造缝组对焊接后,按规定应进行热处理。但是,多层包多层筒体内筒材料为铬钼钢SA387Gr11Cl2,扎筒节成型后却要求禁止进行热处理,以防筒体内内筒的质量与焊后热处理的好坏将直接影响包扎成部应力变化而带来不可预知的后果。为此,采用多型后的筒体质量。层筒节内筒端面堆焊INCONEL合金的办法加以内筒制造主要工艺流程如下:板材备料—复验解决。化学成分、力学性能—下料—加工环缝坡口—压先在
8、内筒端面堆焊INCONEL合金,组对2个头—加工纵缝坡口—卷圆—焊接纵缝—热处理—校多层包扎好的筒节环缝时,铬钼钢内筒只在其端部圆—无损检测[射线探伤(RT)、超声波探伤(UT)、的INCONEL合金上进行焊接,而INCONEL合金磁粉探伤(MT)]—安装筒内支撑板—检查外形尺焊后不需进行热处理,从而巧妙地解决了多层包扎寸—筒节两端堆焊INCONEL合金—热处理—机筒节环缝组对焊接后需热处理的难题。另外,在与加工内筒端部—检验。多层筒体对接的锻件坡口上采用堆焊过渡金属软组内筒下料时
