洗氨塔的制造難點

王巖

（錦西化工機械集團有限公司，遼寧 葫蘆島 125001）

1 設備簡介

20 m3洗氨塔是我公司為山東晉煤日月化工有限公司設計制造的塔器。該項目為利用加壓氣化技術實現(xiàn)氨（醇）裝置升級改造。洗氨塔是化工行業(yè)中的重要設備，其作用是用洗氨水去除變換氣中的氨氣，并達到工藝要求。該設備長期處在高壓力、臨硫化氫應力腐蝕環(huán)境下運作，對洗氨塔的材料性能要求很高，為了滿足此種工作環(huán)境的需要，主體材料采用S32168+Q345R復合鋼板，鋼板應符合NB/T47002.1-2019《壓力容器用復合板第1部分 不銹鋼-鋼復合板》中的B1級要求。該設備設計制造復雜、難度大，設備需要整體焊后消除應力熱處理。該設備屬于III類壓力容器，其結構如圖1。

圖1

主要設計參數(shù)見表1。

表1

2 設備結構特點及制造

設備規(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

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

2.2 封頭的制造

封頭料進廠后先進行復查，S32168+Q345R復合板滿足復合板標準要求。封頭整板下料，不允許拼接，每個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，母材試件檢驗合格標準和指標如下：

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。封頭成型后進行100%UT檢測復合板的界面貼合率，距封頭端口坡口50mm范圍內(nèi)的母材進行100%UT檢測，坡口表面進行100%PT檢測，檢測結果必須滿足要求。封頭成型后外表面進行噴砂處理，達到Sa2.5級，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)表面堆焊不銹鋼結構

法蘭接管結構設計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行100%MT檢測，不得有任何裂紋等缺陷存在，滿足要求后再進行堆焊。堆焊層數(shù)為2層，第一層過渡層的堆焊材料為：E309-16；第二層面層的堆焊材料為：E347-16，堆焊厚度應均勻，最厚與最薄之差不大于1mm。堆焊過度層厚應進行消除應力熱處理，熱處理后對過渡層表面進行100%PT檢測，檢驗合格后再堆焊面層。面層堆焊后應進行100%UT和100%PT檢測，檢測結果滿足要求。堆焊表面應平整，不進行機加工的堆焊表面應平滑，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進行100%PT檢測，檢測結果滿足要求。堆焊圖如圖2

圖2

2.4 設備的總組裝

筒體封頭組對前應先盤圓，嚴格按四心線組對，控制基準線間距偏差小于0.5mm，組對時對口錯邊均勻分布，對口間隙均勻，對口錯邊量小于1.5mm，然后進行焊接。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，確認各管口位置線無誤后開孔，管孔坡口處進行100%PT檢測，檢測合格后組對焊接各管口，各管口組對公差及總體直線度，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

設備在整體熱處理前應對設備進行全面檢查，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力、結構應力，改善材料與焊接區(qū)的性能。熱處理曲線見圖3

圖3

2.6 壓力試驗順序

設備制造完成后，對設備進行8.67（臥）MPa的液壓試驗，試驗過程中，容器無泄漏，無可見變形和異常聲響為合格。試驗用水中氯離子含量不超過25mg/L。試驗合格后將水排凈并吹干。水壓試驗合格后，進行6.85MPa的氣密性試驗，容器無泄漏為合格，滿足TSG 21-2016及GB/T150.4的有關要求。

3 結束語

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