a顺酐装置反应器制造技术-论文.pdf

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1、232化工机械2014焦5万t／a顺酐装置反应器制造技术翁宇李安荣左占科夏丽丽(云南大为化工装备制造有限公司)摘要针对5万t／a顺酐装置反应器的制造难点，采用窄间隙埋弧自动焊，双面窄间隙坡口和反复正反面交替焊接，可减少管板毛坯焊接变形，提高平面度；采用在数控镗铣床先钻管板所有列管基准引孔，再用多台摇臂钻进行孔加工，可提高管孔精度及工作效率；管头与管板焊接采用管板自动脉冲氩弧焊比手工氩弧焊效率高，焊接质量好。关键词顺酐装置反应器管板窄间隙埋弧焊孔系精度中图分类号TQ052．5文献标识码B文章编号0254-60

2、94(2014)02-0232-05顺酐装置反应器(以下简称反应器)是某公要求两道填丝氩弧焊，每道焊后要求进行氨渗漏司新建苯氧化法5万t／a顺酐装置的关键设备。试验。该设备为列管式反应器，立式固定管板结构，设备规格4,5920mmX3800mm，壳体中共排列了26200根列管；设备总高度10．5m，净质量(不含熔盐)210t，为目前国内最大的顺酐反应器。国内虽有1万t／a和2万t／a顺酐反应器制造的报道⋯。但由于此设备尺寸更大，壳程结构更复杂，设计技术要求更高，其设备管板拼接、组焊的防变形与校平、管板上的2

3、6200个625．3mm的管孑L加工精度与孔系精度、列管与管板焊接、管端防焊接烧损及设备质量检测等的控制以及设备制作过程中的支撑、起吊等，均是该设备制造的技术难题。笔者对上述制造难点和现有技术进行了分析，提出了解决方案和措施，并通过两台反应器产品的制造和实践，取得了良好的效果，可为我国大图1反应器结构示意图型顺酐反应器的开发制造提供参考。1反应器结构2反应器管板制造技术难点及解决措施反应器的结构如图1所示。在壳体外设置了2．1管板的拼板焊接环形通道，壳体中共排列了26200根列管，列管2．1．1技术分析外填

4、充熔盐，列管中填装催化剂，列管与管板采用管板是反应器的主要受压元件，也是加工工强度焊+贴胀的连接形式。由于列管中催化剂的序最多、精度要求高的关键零件。管板设计要求：价值是设备造价的3倍，一旦熔盐渗透就会造成上、下管板厚度140mm，直径5920ram，材料催化剂失效，且熔盐渗透焊缝后很难修复，因此，Q345R，管板平面度允差不大于3mm。加工如此对列管与管板的焊接接头的焊接质量要求很高，翁宇，男，1965年7月生，教授级高级工程师，总工程师。云南省曲靖市，655338。第41卷第2期化工机械233大的管板最

5、好采用整板下料，以保证管板的平面周延展，补偿焊缝的一部分收缩，从而减小焊接应度。但国内外均无5920mm幅宽的板材供应，只力与变形量；有采用3000mm幅宽的板材进行拼板焊接。为f．焊缝消氢处理；保证组焊后的管板能加工到设计要求，其毛坯厚g．打磨焊缝使其与母材平齐，进行100％uT度至少150mm、长度和宽度5920mm，单重43t。(超声波)检测；管板毛坯拼板焊接最大的难点就是如何防止h．按图纸尺寸要求切割成圆形；焊接变形和如何校平。这样大的管板，采用机械i．整体进热处理炉进行消应力热处理。校平需要大型压

6、力机，国内一般化工装备制造企业无此设备；有采用在热处理过程中压配重的方式进行管板校平的方法，对2万t／a顺酐反应器管板毛坯进行校平，其管板规格为64936mm×90mm，由两块2500mm×5000mm×110mm的钢板拼接成形，毛坯的加工预留量20mm，经热校平后的不平度为24mm。此方法配重多，工作量大、毛坯加工余量大，热校平后管板毛坯的不平度较大。从金属焊接变形机理可知，两块钢板的拼板焊接，其变形的主要因素是横向应力，它由焊缝及图2焊接坡口及焊接顺序示意图其附近的塑性变形区的纵向收缩应力和横向收缩2．

7、1．3管板拼接焊接实施应力组成。对接接头的横向收缩比较复杂，其变根据设计要求的几何尺寸，采用幅宽形量的大小与焊接线能量、焊接坡口形式、焊缝截3000mm，长6000mm，厚度150mm的Q345R面积和焊接工艺有关。从焊接方式来讲，窄间(正火)板材下料，预留加工余量10mm。隙焊接具有金属填充量少，焊接线能量低，减少焊按照2．1．2节技术方案进行施工，对每件板缝的残余拉应力(宽度方向和最大值)，焊缝变形材采用辊板机校平，机加工坡口；坡口面进行小，焊件变形易控制的优势。而窄间隙埋弧自动100％MT(磁粉)检测

8、合格后，打磨清理坡口和两焊的焊丝比窄间隙气体保护焊的焊丝粗，电弧相侧；将板材吊装至平台工装上，在坡口两侧边缘采对较大，对跟踪控制系统的精度要求比窄间隙气用千斤顶调整位置平面及根部间隙；在坡口背面体保护焊低，不易产生未焊透及夹渣等缺陷。由以两端起始均布5件焊接拉板，防止焊接第一、二于管板较厚，笔者提出了采取对拼接焊缝进行正道焊缝受焊接应力过大拉裂；在焊件上、下面的坡反交替焊接，正面焊接的应力，通过反面焊接来消口两侧