大型管壳式换热器的设计与制造.pdf

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1、大型管壳式换热器的设计与制造赵景玉，黄英，赵石军(一重集团大连设计研究院有限公司，辽宁大连116600)摘要：对中国一重在大型管壳式换热器材料、结构设计、应力分析、换热管接头焊一胀技术、管板堆焊、现场组焊以及无损检测等关键技术所取得的科研成果进行了着重阐述。这些成果表明，中国一重已经发展为拥有大型换热器材料生产、设计、制造、无损检测等技术的生产企业之一。关键词：大型管壳式换热器；设计；制造中图分类号：TH49；TE965文献标志码：B文章编号：1001-4837(2015)03—0036—09doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．03．005Designinga

2、ndFabricationofSuper-SizedTubularHeatExchangerZHAOJing—yu，HUANGYing，ZHAOShi—jun(CFHIDalianDesign&ResearchInstituteCo．，Ltd．，Dalian116600，China)Abstract：Themainachievementsonmaterial，designing，stressanalysis，expandedandweldedjoint，over。lay—weldingtubesheet，fieldweldingandNDEtechniqueswereintroduced．T

3、heseachievementshaveprovedthatCFHIhasbeenoneoftheenterpriseinpossessionoftechniquesonmaterial，designing，fabri。cationandNDEforsuper—sizedtubularheatexchanger．Keywords：super—sizedtubularheatexchanger；designing；fabrication国一重开始对乙烯装置的大型固定床管壳式C20引言反应器研制以来，相继研制了EO／EG循环气冷却器、环氧乙烷固定床管壳式反应器以及大型挠性随着石化行业的发展，管壳

4、式换热器的发展管板丁醛转化器等6种特殊结构换热器(尺寸规也越来越呈现大型化的发展趋势。自2004年中格见表1)。表1大型换热器尺寸规格项目设备内径／mm换热管根数换热管长度／mm换热面积／m设备净重／tC2反应器3300l7404600135886．6EO／EG循环气冷却器4Oo06283200o012325370SD环氧乙烷反应器(碳钢换热管)5100884989269109500SHELL环氧乙烷反应器67501081312280204471064SD环氧乙烷反应器(双相不锈钢换热管)74401895989962O40l835大型挠性管板丁醛转化器4900155l600o2573153．

5、3·36·第32卷第3期压力容器总第268期作用也决定着这些大型换热器的设计参数与普通1大型管壳式换热器设计技术换热器有所不同，而这些不同点也成为大型换热器的设计技术难点J。表1中列出的6种大型换热器，按其在装置1．1大型管壳式换热器材料的研发中的作用可以分为两大类：典型的固定床式反应根据装置流程设计要求，6种大型换热器的器和典型的固定管板式换热器。在装置中的不同主体材料见表2。表2大型换热器的主体材料项目壳程壳体管程壳体管板换热管管板最厚壳体厚尺寸／mm度／mmC2反应器16MnDRE]16MnDR16MnDE]11I10E]12030EO／EG循环SA一516SA一516Gr．70+SA

6、一765Gr．II+SA一2131’P304／26030气冷却器Gr．70$304L(复层)堆焊层(309L+308L)TV304L不锈钢管SD环氧乙烷SA一302SA反应器(碳钢G一302Gr．CSA一508Gr．3C1．1SA一210Gr．A一127010o换热管)r．CSHELL环氧乙SA一516SA一516Gr．70／SA一516烷反应器Gr．70Gr．70+$304L(复层)SA一765Gr．I1SA一210Gr．A一1230128SD环氧乙烷反SA应器(双相不锈一302SA一302Gr．C+SA一508Gr．3CI．1+Gr．C$304L(复层)堆焊层(309L+308L)SA一

7、789，$31803330131钢换热管)大型挠性管板丁醛转化器Q345RQ345R16MnⅢ208032大型换热器随着技术参数与操作介质的不1．1．1SA一302Gr．C钢板研究成果同，选材也不同。不仅要求材料强度适中，而且还ASMEⅡ一A中SA一302Gr．C属于Mn一必须具有足够的冲击韧性以及焊接性能。针对这0．5Mo一0．5Ni钢系列，由于blo，Ni的强化作用，些钢种，技术人员在冶炼方法、化学成分调