气化炉、甲醇反应器、低温甲醇工艺及焊接介绍

1、L o g oL o g o中国核电、核工程设备制造的摇篮，中国石油设备、化工设备重要生产基地西安核设备有限公司西安核设备有限公司2009年年1月月L o g oL o g o甲醇反应器、气化炉、低温甲醇洗涤塔、变换炉甲醇反应器、气化炉、低温甲醇洗涤塔、变换炉v一、甲醇反应器制造加工技术简介一、甲醇反应器制造加工技术简介v二、气化炉装置制造加工技术简介二、气化炉装置制造加工技术简介v三、低温甲醇洗涤塔制造加工技术简介三、低温甲醇洗涤塔制造加工技术简介v四四、变换炉制造加工技术简介、变换炉制造加工技术简介v五五、甲醇反应器、气化炉、低温甲醇洗涤、甲醇反应器、气化炉、低温甲醇洗涤塔、变换炉设备的焊

2、接塔、变换炉设备的焊接L o g oL o g o一、甲醇反应器制造加工技术一、甲醇反应器制造加工技术 主要结构特点主要结构特点1 制造加工标准制造加工标准2 制造加工关键和工艺流程制造加工关键和工艺流程3 关键工艺及措施关键工艺及措施4L o g oL o g o1、主要结构特点、主要结构特点v 产品的结构形式产品的结构形式L o g oL o g o主要技术参数主要技术参数（宁煤）主要技术参数（宁煤）项目项目壳程壳程管程管程设计压力（设计压力（MPaMPa）5.05.08.88.8工作压力（工作压力（MPaMPa）4.24.28.08.0设计温度（设计温度（）270270275275工作温

3、度（工作温度（）234-255234-255250-265250-265操作介质操作介质水、水蒸气水、水蒸气合成气合成气水压试验（水压试验（MPaMPa）7.07.012.2912.29气压试验（气压试验（MPaMPa）氨渗漏氨渗漏- -腐蚀裕度腐蚀裕度3 33 3设备总重（设备总重（t t）285285容器类别容器类别三类三类L o g oL o g o主体材料及结构v 上下封头上下封头15CrMoR15CrMoRv 筒体筒体20MnMoNi5520MnMoNi55或或13MnNiMoNbR 13MnNiMoNbR v 管板管板20MnMo 20MnMo v 换热管换热管 双相不锈钢双相不锈

4、钢 ASTM S31803 44ASTM S31803 442 mm2 mmv 设备总高：约设备总高：约15000mm15000mmv 换热管数量：约换热管数量：约42004200根根v 设备总重：约设备总重：约200200吨吨L o g oL o g o2、制造加工标准制造加工标准v 压力容器安全技术监查规程压力容器安全技术监查规程99 v 管壳式换热器管壳式换热器 GB151-1999 GB151-1999v 钢制化工容器制造技术要求钢制化工容器制造技术要求 HG20584-1998 HG20584-1998v 甲醇合成塔技术条件甲醇合成塔技术条件v 注：我公司可根据用户技术条件图进行甲醇

5、反应器的设计注：我公司可根据用户技术条件图进行甲醇反应器的设计L o g oL o g o3、制造加工关键和工艺流程制造加工关键和工艺流程v 大直径球形封头的成型大直径球形封头的成型v 厚板筒体成型、焊接和热处理（焊接部分单独叙述）厚板筒体成型、焊接和热处理（焊接部分单独叙述）v 管板的堆焊变形控制和机械加工管板的堆焊变形控制和机械加工v 总体组装、焊接、热处理和无损探伤总体组装、焊接、热处理和无损探伤L o g oL o g o制造加工关键和工艺流程制造加工关键和工艺流程v 总装工艺流程总装工艺流程甲醇反应器整体热处理分四个部分：上甲醇反应器整体热处理分四个部分：上封头组件、下封头组件、上加

6、强段筒体封头组件、下封头组件、上加强段筒体+ +上管板上管板+ +筒体筒体+ +接接管组件、下加强段筒体管组件、下加强段筒体+ +下管板下管板+ +筒体筒体+ +接管组件。四个部接管组件。四个部件有三条合拢缝，这三条合拢缝均采取局部热处理的方法件有三条合拢缝，这三条合拢缝均采取局部热处理的方法进行消除应力热处理。壳程最终合拢缝的位置在下加强段进行消除应力热处理。壳程最终合拢缝的位置在下加强段与第一节筒体组焊后，在下部工艺孔的附近。与第一节筒体组焊后，在下部工艺孔的附近。v - -甲醇反应器的总装流程如下：上加强段筒体甲醇反应器的总装流程如下：上加强段筒体+ +上管板上管板+ +筒筒体体+ +接

7、管组焊、消氢热处理、接管组焊、消氢热处理、A A、B B类焊缝类焊缝100%RT100%RT、20%UT20%UT、C C、D D类焊缝类焊缝100%MT100%MT、堆焊、打磨堆焊层、堆焊层、堆焊、打磨堆焊层、堆焊层100%UT100%UT、100%PT100%PT、上述部件整体热处理、表面打砂处理、上述部件整体热处理、表面打砂处理、A A、B B类焊类焊缝缝100% UT100% UT、C C、D D类焊缝类焊缝100%MT100%MT、堆焊层、堆焊层100%PT100%PT；L o g oL o g o制造加工关键和工艺流程制造加工关键和工艺流程v - -下加强段筒体下加强段筒体+ +下

8、管板下管板+ +筒体筒体+ +接管工序同上；接管工序同上；v - -（上加强段筒体（上加强段筒体+ +上管板上管板+ +筒体筒体+ +接管）接管）+ +（下加强段筒体（下加强段筒体+ +下管板下管板+ +筒体筒体+ +接管）组焊、消氢热处理、接管）组焊、消氢热处理、A A、B B类焊缝类焊缝100%RT100%RT、20%UT20%UT、局部热处理、局部热处理、100%UT100%UT、穿管、组焊管与、穿管、组焊管与管板、接头气密性试验、组焊管与管板、接头管板、接头气密性试验、组焊管与管板、接头100%PT100%PT、胀、胀管、组焊工艺孔封头、热处理、焊缝管、组焊工艺孔封头、热处理、焊缝10

9、0%RT100%RT、20%UT20%UT、壳、壳程水压试验、壳程氨渗漏、所有壳程程水压试验、壳程氨渗漏、所有壳程A A、B B类焊缝类焊缝100%MT100%MT、修磨现场焊接接管坡口、坡口修磨现场焊接接管坡口、坡口100%MT100%MT、组焊上下封头、消、组焊上下封头、消氢热处理、氢热处理、A A、B B类焊缝类焊缝100%RT100%RT、20%UT20%UT、局部热处理、局部热处理、100%UT100%UT、管程水压试验、所有管程、管程水压试验、所有管程A A、B B类焊缝类焊缝100%MT100%MT、表、表面处理（涂漆）、包装、现场施焊接管、局部热处理、面处理（涂漆）、包装、现场

10、施焊接管、局部热处理、DN250mmDN250mm接管焊缝接管焊缝100%RT100%RT、DNDN250mm250mm接管焊缝接管焊缝100%MT100%MT。L o g oL o g o4、关键工艺及措施v 大直径球形封头的成型大直径球形封头的成型v 厚板筒体成型、焊接和热处理厚板筒体成型、焊接和热处理v 管板的堆焊以及变形控制和机械加工管板的堆焊以及变形控制和机械加工v 无损探伤时机无损探伤时机 L o g oL o g o甲醇反应器设备实体图甲醇反应器设备实体图L o g oL o g o一、气化炉装置制造加工技术一、气化炉装置制造加工技术 主要结构特点主要结构特点1 制造加工关键和工

11、艺流程制造加工关键和工艺流程2 关键工艺及措施关键工艺及措施3L o g oL o g o1、气化炉主要结构特点v 气化炉是甲醇装置中的关键设备，该设备总高约气化炉是甲醇装置中的关键设备，该设备总高约1919米，上米，上部直径部直径3200mm3200mm，筒体壁厚，筒体壁厚100100120mm120mm，下部直径，下部直径3800mm3800mm，筒体壁厚筒体壁厚120+6mm120+6mm，设备有内件，结构如图所示。，设备有内件，结构如图所示。L o g oL o g o产品的结构形式L o g oL o g o气化炉主要技术参数项目项目参数参数设计压力（设计压力（MPaMPa）7.15

12、7.15工作压力（工作压力（MPaMPa）6.56.5设计温度（设计温度（）425425工作温度（工作温度（）1390/251.141390/251.14操作介质操作介质O O2 2，H H2 2，COCO，COCO2 2，H H2 2O O，H H2 2S S水压试验（水压试验（MPaMPa）9.09.0气压试验（气压试验（MPaMPa）/ /腐蚀裕度腐蚀裕度6/36/3设备总重（设备总重（t t）243.866243.866容器类别容器类别三类三类L o g oL o g o气化炉主体材料气化炉主体材料v 设备操作温度较高，燃烧室壳体和激冷室壳体基层材料均设备操作温度较高，燃烧室壳体和激冷

13、室壳体基层材料均采用采用ASMEASME规范材料规范材料SA387Gr11CL2SA387Gr11CL2，激冷室采用堆焊结构，激冷室采用堆焊结构，过渡层带极堆焊过渡层带极堆焊309L309L，耐蚀层堆焊，耐蚀层堆焊316L316L，堆焊总厚度不小，堆焊总厚度不小于于6mm6mm，耐蚀层厚度不小于，耐蚀层厚度不小于3mm3mm。L o g oL o g o气化炉制造技术要求v 设备主体上所有承压焊缝均采用全焊透结构；设备主体上所有承压焊缝均采用全焊透结构；v 水压试验用水的氯离子含量小于水压试验用水的氯离子含量小于15ppm15ppm，水温不低于，水温不低于1515；v 燃烧室和激冷室筒体圆度公

14、差为燃烧室和激冷室筒体圆度公差为5mm5mm，直线度公差在，直线度公差在3 3米米范围内为范围内为3mm3mm，壳体长度上直线度公差为，壳体长度上直线度公差为6mm6mm；v 顶部凸缘中心线与壳体中心线同轴度偏差不大于顶部凸缘中心线与壳体中心线同轴度偏差不大于5mm5mm；托；托转盘水平度公差为转盘水平度公差为2mm2mm。L o g oL o g o制造加工关键和工艺流程v 气化炉设备主体材料采用厚板气化炉设备主体材料采用厚板Cr-MoCr-Mo钢，因此在封头、筒钢，因此在封头、筒体的成形、焊接和热处理有一定的难度外，如此大的设备体的成形、焊接和热处理有一定的难度外，如此大的设备对圆度、直线

15、度、同轴度和水平度有较严的要求这是以往对圆度、直线度、同轴度和水平度有较严的要求这是以往压力容器和塔器所不曾见到的。要保证上述形位公差，必压力容器和塔器所不曾见到的。要保证上述形位公差，必须采取特殊的工艺措施。须采取特殊的工艺措施。L o g oL o g o2、制造加工关键和工艺流程v 2.1球形封头的制造球形封头的制造v 2.2激冷室筒体制造激冷室筒体制造v 2.3下锥体制造下锥体制造v 2.4壳体中部组合件制造壳体中部组合件制造L o g oL o g o2.12.1球形封头制造球形封头制造工艺流程工艺流程v 封头的制造根据图纸要求采取外协热冲压制作封头的制造根据图纸要求采取外协热冲压制

16、作, , 外协封头外协封头应在西核公司合格供方冲压。封头基本工艺流程：应在西核公司合格供方冲压。封头基本工艺流程： 下料二拼一下料二拼一刨拼接坡口刨拼接坡口坡口坡口100%MT100%MT预热、预热、拼焊、打磨拼焊、打磨焊缝焊缝100%RT100%RT整体热压成型整体热压成型正火正火+ +回火热处理回火热处理焊缝复验焊缝复验母材试板性能检测母材试板性能检测车中车中心孔等心孔等修磨坡口修磨坡口坡口坡口100%MT100%MT打砂打砂L o g oL o g o2.2激冷室筒体制造工艺流程v 下料（留压头和焊接收缩量）下料（留压头和焊接收缩量） -气割气割-压头压头-划线划线（控制对角线和周长允差

17、）（控制对角线和周长允差） -气割打磨纵缝坡口气割打磨纵缝坡口-坡坡口口100%MT -100%MT -滚圆滚圆-基层焊接基层焊接-热处理热处理- 100%RT100%RT和和100%MT -100%MT -过渡层堆焊过渡层堆焊- 100%PT -100%PT -耐蚀层堆焊耐蚀层堆焊- 100%PT -100%PT -校圆校圆- 20%UT -20%UT - 100%MT100%MT（外）（外） - 100%PT100%PT（内）（内） -车环向坡口车环向坡口- 100%MT -100%MT -中间热处理中间热处理- 20%UT -20%UT - 100%MT100%MT（外）（外） - 10

18、0%PT100%PT（内）（内） -镗镗孔孔- 100%MT100%MTL o g oL o g o2.3下锥体制造工艺流程v 锥体展开均分六瓣气割下料锥体展开均分六瓣气割下料-高温压形高温压形-热处理（正火热处理（正火+ +回火）回火） -气割坡口气割坡口- 100%MT -100%MT -组焊组焊-热处理热处理- 100%RT -100%RT -中间热处理中间热处理- 20%UT -20%UT - 100%MT -100%MT -打砂打砂- -堆焊堆焊- 100%UT100%UT和和100%PT -100%PT -堆焊耐蚀层堆焊耐蚀层- 100%UT100%UT和和100%PT -100%

19、PT -车（加工小端坡口）车（加工小端坡口）- 100%MT -100%MT -组焊下部组焊下部加强短节加强短节+ +底部法兰底部法兰-热处理热处理- 100%RT100%RT和和100%MT -100%MT -堆堆焊焊- 100%UT100%UT和和100%PT -100%PT -中间热处理中间热处理- 20%UT -20%UT - 100%MT100%MT（外）（外） - 100%PT100%PT（内）（内） -车（法兰密封面、车（法兰密封面、螺栓孔和锥体大端坡口）螺栓孔和锥体大端坡口） - 100%MT/100%PT100%MT/100%PTL o g oL o g o2.4壳体中部组合

20、件制造工艺流程v 考虑壳体整体直线度和同轴度要求，工艺采用将加强短节、考虑壳体整体直线度和同轴度要求，工艺采用将加强短节、变径段组焊，经无损探伤合格后组焊托转盘支撑锥、激冷变径段组焊，经无损探伤合格后组焊托转盘支撑锥、激冷环及托转盘，严格控制组对尺寸，组合件整体消除应力热环及托转盘，严格控制组对尺寸，组合件整体消除应力热处理后，加工上下端坡口、激冷环密封面及螺纹孔、托转处理后，加工上下端坡口、激冷环密封面及螺纹孔、托转盘上表面，从而保证了加强短节、激冷环和变径段的同轴盘上表面，从而保证了加强短节、激冷环和变径段的同轴及托转盘上表面垂直度。及托转盘上表面垂直度。 L o g oL o g o2.

21、52.5设备整体制造设备整体制造工艺方案工艺方案v 考虑壳体整体直线度和同轴度要求，工艺采用将每节筒体考虑壳体整体直线度和同轴度要求，工艺采用将每节筒体均采用车加工方式进行加工环缝，每一节的组焊均采用激均采用车加工方式进行加工环缝，每一节的组焊均采用激光准直仪进行中心线的校准（点焊后和焊接后）。上半部光准直仪进行中心线的校准（点焊后和焊接后）。上半部分从上至下以顶封头凸缘密封平面为基准。下半部分从下分从上至下以顶封头凸缘密封平面为基准。下半部分从下至上以下锥体法兰密封面为基准，最后焊接中间环形锻件至上以下锥体法兰密封面为基准，最后焊接中间环形锻件与托砖板部分。这样可以保证整体的直线度。焊缝经检

22、验与托砖板部分。这样可以保证整体的直线度。焊缝经检验后，进行壳体部分的整体热处理，整体水压试验，水压试后，进行壳体部分的整体热处理，整体水压试验，水压试验后按要求在进行焊缝的检验等。验后按要求在进行焊缝的检验等。L o g oL o g o气化炉设备实体图气化炉设备实体图L o g oL o g o三、低温甲醇洗涤塔制造加工技术三、低温甲醇洗涤塔制造加工技术 主要结构特点主要结构特点1 制造加工关键和工艺流程制造加工关键和工艺流程2 关键工艺及措施关键工艺及措施3L o g oL o g o低温甲醇洗的低温甲醇洗的主要结构特点v 低温甲醇洗设备包括：低温甲醇洗设备包括： H2SH2S浓缩塔浓缩

23、塔 CO2CO2吸收塔吸收塔 甲醇洗涤塔甲醇洗涤塔L o g oL o g oH2S浓缩塔结构特点v 立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）v 总高：约总高：约62000mm62000mmv 直径：直径：2000/3000mm2000/3000mmv 壁厚：壁厚：2020；2222；36;46mm36;46mmv 总重：约总重：约120120吨吨L o g oL o g oH2S吸收塔结构特点v 立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）v 总高：约总高：约40000mm40000mmv 直径：直径：2200mm2200mmv 壁厚：壁厚

24、：4444；42mm42mmv 总重：约总重：约140140吨吨L o g oL o g oCO2吸收塔结构特点v立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）v总高：约总高：约44000mm44000mmv直径：直径：2400/2800mm2400/2800mmv壁厚：壁厚：4444；5050；54mm54mmv总重：约总重：约100100吨吨L o g oL o g oCO2闪蒸塔结构特点v 立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）立式塔器（上下封头为标准椭圆封头）v 总高：约总高：约40000mm40000mmv 直径：直径：3000mm3000mmv 壁厚：壁厚：161

25、6；1818；3636；50mm50mmv 总重：约总重：约100100吨吨L o g oL o g o低温甲醇洗设备主体材料v 板材板材SA-203GR.DSA-203GR.D（正火）（正火）v 锻件锻件SA-350GR.LF3SA-350GR.LF3v 接管接管SA-333GR3SA-333GR3L o g oL o g o主要技术参数名称单位数量设计压力MPa3.9工作压力MPa3.63.7液压试验压力MPa5.25（卧）气密性试验压力MPa3.9设计温度-70工作温度-40总容积M3205设备净重Kg腐蚀裕量mm3基本风压N/m2650介质名称（COS , CO2, H2S）L o g

26、 oL o g o制造加工标准v 钢制塔式容器钢制塔式容器 JB4710-92 JB4710-92v 塔器设计技术规定塔器设计技术规定 HG20652-1998 HG20652-1998v 钢制压力容器钢制压力容器 GB150-1998 GB150-1998v 钢制压力容器焊接规程钢制压力容器焊接规程 JB/T4709-2000 JB/T4709-2000v 压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程9999版版v 项目低温设备制造与验收技术条件项目低温设备制造与验收技术条件L o g oL o g o制造加工关键和工艺流程v 低温塔，低温塔，. .设备主体材料设备主体材料SA-203G

27、R.DSA-203GR.D（正火）采用国外进（正火）采用国外进口材料设备材料选用口材料设备材料选用ASMEASME规范低温容器用钢。材料符合规范低温容器用钢。材料符合ASMEASME规范要求，遵循专用技术条件中材料规定。规范要求，遵循专用技术条件中材料规定。v 低温设备的焊接坡口低温设备的焊接坡口, ,焊前坡口表面磁粉检测焊前坡口表面磁粉检测 。尽可能减。尽可能减少焊接在受压部件的临时附件少焊接在受压部件的临时附件, ,热切割去除临时附件时热切割去除临时附件时, ,将将拆除表面磨平拆除表面磨平 , ,并进行磁粉探伤并进行磁粉探伤,级合格。不允许在受级合格。不允许在受压元件上打钢印压元件上打钢印

28、, ,标记移植应采用油漆涂写。所有焊缝均标记移植应采用油漆涂写。所有焊缝均应圆滑过渡应圆滑过渡, ,不允许存在咬边现象。不允许存在咬边现象。 L o g oL o g o主要件加工方案v 封头：封头根据图纸要求采取外协热冲压制作封头：封头根据图纸要求采取外协热冲压制作, , 外协封头应在西核公外协封头应在西核公司合格供方冲压。封头基本工艺流程：司合格供方冲压。封头基本工艺流程： v 下料、刨拼接坡口、坡口无损探伤、拼焊下料、刨拼接坡口、坡口无损探伤、拼焊 、焊缝检验、热压成型、焊缝检验、热压成型、无损复探、恢复性能热处理、母材试板性能检查、机加、修磨坡口、无损复探、恢复性能热处理、母材试板性能

29、检查、机加、修磨坡口、坡口坡口MTMT、喷砂、喷砂v 筒体：筒体下料时控制对角线允差小于筒体：筒体下料时控制对角线允差小于2 2；筒体纵缝对口错边量厚；筒体纵缝对口错边量厚度小于度小于2020控制在控制在2 2以下以下, , 厚度大于厚度大于2020控制在控制在2.52.5以下。相邻筒以下。相邻筒节纵向焊缝应大于节纵向焊缝应大于3 3倍厚板厚度且不小于倍厚板厚度且不小于100100。筒体展开长按封头实。筒体展开长按封头实测尺寸配做。组焊前筒体厚度大于测尺寸配做。组焊前筒体厚度大于4040, ,焊前预热焊前预热5050。组焊后按分。组焊后按分段要求进行消除应力热处理，筒体开孔采取气割后打磨。筒体

30、工艺流段要求进行消除应力热处理，筒体开孔采取气割后打磨。筒体工艺流程：程：v 下展开料下展开料 、刨环缝坡口、拼接坡口无损探伤、刨环缝坡口、拼接坡口无损探伤 、压头、压头 、组焊成型、组焊成型 、焊缝无损探伤焊缝无损探伤 L o g oL o g o总体装配流程v 筒体分段组焊、焊缝无损探伤、划开各孔、坡口磁粉、焊筒体分段组焊、焊缝无损探伤、划开各孔、坡口磁粉、焊接小件、分段整体热处理接小件、分段整体热处理 、组焊分段环缝、组焊分段环缝 、分段环缝无、分段环缝无损探伤损探伤 、分段环缝局部热处理、分段环缝局部热处理 、水压试验、水压试验 、复探切开、复探切开、油漆标记、现场焊两道合拢缝油漆标记

31、、现场焊两道合拢缝 、合拢缝无损检验、合拢、合拢缝无损检验、合拢缝局部热处理缝局部热处理L o g oL o g o低温甲醇洗涤塔设备实体图低温甲醇洗涤塔设备实体图L o g oL o g o四、变换炉制造加工技术四、变换炉制造加工技术 设备概况设备概况1 设备制造前的技术准备工作设备制造前的技术准备工作2 主要制造工艺及难点主要制造工艺及难点3 设备表面处理及清洁设备表面处理及清洁4L o g oL o g o1、设备概况、设备概况v 该设备为煤气化设备中最关键设备之一，其结构型式为立该设备为煤气化设备中最关键设备之一，其结构型式为立式容器。由上、下球封头、筒体、裙座组成，设备主体材式容器。

32、由上、下球封头、筒体、裙座组成，设备主体材料为复合板（料为复合板（SA387Gr.11Cl2+SA347SA387Gr.11Cl2+SA347）。设备内径为）。设备内径为3600mm3600mm，筒体，筒体36003600（80+480+4），封头），封头SR1817SR1817（46+446+4），设备总高度约为），设备总高度约为 9800mm9800mm。其主要参数和技术。其主要参数和技术特性见下表：特性见下表：L o g oL o g o变换炉设备参数变换炉设备参数名名 称称1 1设计压力设计压力( (MPaMPa) )3.93.92 2工作压力工作压力( (MPaMPa) )3.73.

33、73 3设计温度设计温度()()4854854 4工作温度工作温度()()4604605 5水压试验压力水压试验压力( (MPaMPa) )6.456.456 6物料名称物料名称变换气变换气7 7设备净重（设备净重（KgKg）61840618408 8全容积全容积m365659 9容器类别容器类别三类三类L o g oL o g o2、设备制造前的技术准备工作v 根据施工图纸、加工合同、技术条件及技术协议等文件，根据施工图纸、加工合同、技术条件及技术协议等文件，按照公司质保文件的要求，编制产品的制造加工工艺文件、按照公司质保文件的要求，编制产品的制造加工工艺文件、检验指导书、焊接工艺文件、热处

34、理工艺文件等。检验指导书、焊接工艺文件、热处理工艺文件等。v 1.1.制造工艺文件制造工艺文件 按照设备图纸、合同、技术规格书及技术条件等的要按照设备图纸、合同、技术规格书及技术条件等的要求，编制设备加工过程的制造工艺文件。求，编制设备加工过程的制造工艺文件。v 2.2.焊接、热处理工艺文件焊接、热处理工艺文件 按热处理、焊接、成型要求编制工艺评定文件，根据按热处理、焊接、成型要求编制工艺评定文件，根据评定结果编制焊接工艺规程、热处理工艺规程等文件。焊评定结果编制焊接工艺规程、热处理工艺规程等文件。焊接接头的设计、焊材的选择应符合评定及图纸的规定接接头的设计、焊材的选择应符合评定及图纸的规定。

35、L o g oL o g ov 3. 3. 材料采购及控制材料采购及控制 设备材料采购均在经业主及设计院认可的合格供货方设备材料采购均在经业主及设计院认可的合格供货方进行，订货要求符合图纸、进行，订货要求符合图纸、第一变换炉技术规格书第一变换炉技术规格书、第一变换炉制造通用技术规定第一变换炉制造通用技术规定、不锈钢复合板压力不锈钢复合板压力容器制造通用技术规定容器制造通用技术规定及及SA387Gr.11Cl2SA387Gr.11Cl2压力容器用压力容器用钢板材料说明书钢板材料说明书的补充规定，材料质证书应齐全，满足的补充规定，材料质证书应齐全，满足上述要求。材料进厂应复验，复验按材料执行的相应

36、标准上述要求。材料进厂应复验，复验按材料执行的相应标准规定的各项内容，经复验合格后方可用于设备制造规定的各项内容，经复验合格后方可用于设备制造。L o g oL o g o3、主要制造工艺及难点v 1. 1. 技术难点：技术难点： 设备主体材料为复合板（设备主体材料为复合板（SA387Gr.11Cl2+SA347SA387Gr.11Cl2+SA347），），复合板应满足相关的技术条件，进行材料复合的厂家为四复合板应满足相关的技术条件，进行材料复合的厂家为四川惊雷科技股份有限公司或大连爆炸加工研究所，复合板川惊雷科技股份有限公司或大连爆炸加工研究所，复合板应满足应满足JB4733JB4733中中

37、B1B1级的要求，材料进厂后对材料进行复验，级的要求，材料进厂后对材料进行复验，设备在制造加工时，坡口均采用机械加工方法，机加后的设备在制造加工时，坡口均采用机械加工方法，机加后的坡口做坡口做100%100%磁粉检测，焊接时一定要注意焊前预热、焊后磁粉检测，焊接时一定要注意焊前预热、焊后及时消氢，本设备组焊检验合格后整体进炉热处理（装炉及时消氢，本设备组焊检验合格后整体进炉热处理（装炉温度温度300300，加热速度，加热速度80/h80/h，加热温度，加热温度6806801515，保温时间保温时间180180分钟，分钟，120/h120/h缓冷至缓冷至300300空冷），整空冷），整体热处理后

38、对设备球封头、筒体进行体热处理后对设备球封头、筒体进行100%100%超声波复验，以超声波复验，以JB4733-1996JB4733-1996中中B2B2级合格，整体水压试验、气密性试验后，级合格，整体水压试验、气密性试验后，对所有焊缝对所有焊缝100%UT+100%MT100%UT+100%MT检测，对设备内表面酸洗钝化，检测，对设备内表面酸洗钝化，外表面除锈后按相关要求涂漆。外表面除锈后按相关要求涂漆。L o g oL o g ov 2. 2. 工艺流程图工艺流程图L o g oL o g ov 3 3 主要件的加工工艺：主要件的加工工艺：v 3.1 3.1 球封头制作球封头制作v 设备球

39、形封头采用设备球形封头采用= 48+4= 48+4复合板分瓜瓣成型（瓜瓣复合板分瓜瓣成型（瓜瓣基层冲压减薄量为基层冲压减薄量为2-3%2-3%，基层板厚加，基层板厚加2mm2mm的减薄量）。球的减薄量）。球封头共分七瓣，按六瓣封头共分七瓣，按六瓣+ +顶圆，利用十分厂顶圆，利用十分厂1000T1000T水压机点水压机点压后拼焊成型，产品瓜瓣压型应在试压并检验合格后方可压后拼焊成型，产品瓜瓣压型应在试压并检验合格后方可实施，各瓜瓣下展开料，留二次切割及加工余量实施，各瓜瓣下展开料，留二次切割及加工余量, ,铆工放铆工放样、划线，切割余量，上镗床加工拼接坡口，坡口按图纸样、划线，切割余量，上镗床加

40、工拼接坡口，坡口按图纸要求进行无损检测后，进行拼焊，分瓣组对焊接时错边量要求进行无损检测后，进行拼焊，分瓣组对焊接时错边量偏差不得超过偏差不得超过2mm2mm，立车加工大小口及坡口，配划顶圆板，立车加工大小口及坡口，配划顶圆板并加工后与瓜瓣组焊。封头拼接时不允许强力组焊，组焊并加工后与瓜瓣组焊。封头拼接时不允许强力组焊，组焊检验合格后加工中心孔、人孔及各接管孔。检验合格后加工中心孔、人孔及各接管孔。L o g oL o g ov 封头整体热加工工艺封头整体热加工工艺L o g oL o g ov 3.2 3.2 筒体制作筒体制作v 筒体为筒体为36003600（80+480+4），采用我公司新

41、增），采用我公司新增150mm150mm滚床滚床冷卷成型，不考虑压头量，每节筒体轴向留冷卷成型，不考虑压头量，每节筒体轴向留20mm20mm环向坡口环向坡口加工余量，周向按中径展开加工余量，周向按中径展开+3mm+3mm焊缝收缩量。下料时控制焊缝收缩量。下料时控制对角线之差小于对角线之差小于3mm3mm，同时下出焊接试板。由刨边机加工，同时下出焊接试板。由刨边机加工纵缝坡口，展开长与封头配作，冷卷，组焊（焊前预热，纵缝坡口，展开长与封头配作，冷卷，组焊（焊前预热，焊后消氢）、中间热处理、冷校园，要求筒节同一端面的焊后消氢）、中间热处理、冷校园，要求筒节同一端面的最大直径和最小直径之差不大于内径

42、的最大直径和最小直径之差不大于内径的0.5%0.5%，且不大于，且不大于6mm6mm。，立车加工环缝坡口，按图纸要求进行无损检测。，立车加工环缝坡口，按图纸要求进行无损检测。L o g oL o g ov 3.3 3.3 弯头制作弯头制作v 弯头图纸选用弯头图纸选用15CrMo15CrMo材料堆焊材料堆焊347347，外购成品弯头，分，外购成品弯头，分切为两段（切为两段（ 2 24545），采用堆焊一节，检测合格后，再接），采用堆焊一节，检测合格后，再接一道环缝。这种方法操作起来比较困难，此台产品我公司一道环缝。这种方法操作起来比较困难，此台产品我公司已与设计院联系将弯头材料改为已与设计院联系

43、将弯头材料改为0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti。L o g oL o g o4 4、设备表面处理及清洁、设备表面处理及清洁v 变换炉内表面的焊缝按照规范要求打磨光滑，焊缝应打磨变换炉内表面的焊缝按照规范要求打磨光滑，焊缝应打磨光滑并反应器内表面酸洗钝化，外表面进行喷砂处理，本光滑并反应器内表面酸洗钝化，外表面进行喷砂处理，本设备表面处理等级按设计规定，外表面除锈后按相关要求设备表面处理等级按设计规定，外表面除锈后按相关要求涂漆。涂漆。v 说明：本设备加工工艺方案编制依据是根据我公司加工制说明：本设备加工工艺方案编制依据是根据我公司加工制造的神华煤直接液化项目中的第一变换炉图纸及专用

44、技术造的神华煤直接液化项目中的第一变换炉图纸及专用技术条件，详细内容应以合同、图纸及相关标准、技术条件为条件，详细内容应以合同、图纸及相关标准、技术条件为依据进行修订。依据进行修订。L o g oL o g o五、甲醇反应器、气化炉、低温甲醇洗涤塔、变换炉等设备的五、甲醇反应器、气化炉、低温甲醇洗涤塔、变换炉等设备的焊接焊接 焊接所涉及的材料（母材）焊接所涉及的材料（母材）1 低合金高强钢及低合金高强钢及Cr-Mo钢的焊接钢的焊接2 低温钢焊接低温钢焊接3 双相不锈钢的焊接双相不锈钢的焊接4 镍基合金的焊接镍基合金的焊接5 复合钢板焊接及耐蚀堆焊复合钢板焊接及耐蚀堆焊6 焊接质量保证焊接质量保

45、证7L o g oL o g o焊接所涉及的材料焊接所涉及的材料v 低合金高强钢低合金高强钢v 低合金耐热钢（低合金耐热钢（Cr-MoCr-Mo钢）钢）v 低温钢低温钢v 双相不锈钢双相不锈钢v 镍基合金镍基合金v 复合钢板复合钢板l 基层：碳钢或低合金钢基层：碳钢或低合金钢l 复层：复层：300300系列不锈钢系列不锈钢l 制造：制造：- -爆炸或轧制复合爆炸或轧制复合l - -堆焊堆焊L o g oL o g o低合金高强钢及低合金高强钢及Cr-MoCr-Mo钢的焊接钢的焊接v 此类材料的焊接特点：此类材料的焊接特点：v 具有淬硬倾向，焊缝及热影响区易产具有淬硬倾向，焊缝及热影响区易产 生

46、冷裂纹或延迟裂纹。生冷裂纹或延迟裂纹。v 常用焊接方法：常用焊接方法：SAWSAW、SMAWSMAW（GTAWGTAW）。）。v 需要采取的焊接技术措施需要采取的焊接技术措施 - -选择适配的焊接材料选择适配的焊接材料 - -选择合适的坡口形式和焊接参数选择合适的坡口形式和焊接参数 - -加强焊接过程的管理：焊前预热、焊接过程中保持规定的层间加强焊接过程的管理：焊前预热、焊接过程中保持规定的层间温度、焊后立即消氢处理或立即进炉热处理。温度、焊后立即消氢处理或立即进炉热处理。 - -适当的焊后热处理（适当的焊后热处理（PWHTPWHT）L o g oL o g o低温钢的焊接低温钢的焊接v 低温

47、钢的焊接特点：低温钢的焊接特点：v 淬硬倾向不大，焊接性良好。但必须采取足够措施以保证淬硬倾向不大，焊接性良好。但必须采取足够措施以保证焊接接头的低温韧性。焊接接头的低温韧性。v 常用焊接方法：常用焊接方法：SAWSAW、SMAWSMAW（GTAWGTAW）。）。v 焊接工艺措施焊接工艺措施 - -选择适配的焊接材料。选择适配的焊接材料。 - -选择合适的坡口形式和焊接参数。选择合适的坡口形式和焊接参数。 - -尽可能降低焊接热输入（线能量），以细化焊缝及尽可能降低焊接热输入（线能量），以细化焊缝及热影响区晶粒。热影响区晶粒。 办法：尽量减少焊丝（条）直径，降低焊接电流和电办法：尽量减少焊丝（

48、条）直径，降低焊接电流和电弧电压，提高焊接速度，采用直线焊道（不摆动），降低弧电压，提高焊接速度，采用直线焊道（不摆动），降低层间温度，一般不采用预热（除非焊接截面较大）等。层间温度，一般不采用预热（除非焊接截面较大）等。 - -适当的焊后热处理（适当的焊后热处理（PWHTPWHT）L o g oL o g o双相不锈钢双相不锈钢的焊接的焊接v双相不锈钢的焊接特点：双相不锈钢的焊接特点：v目前的双相不锈钢焊接性良好，已与奥氏体不锈钢接近。但还应采取一定的措施以保目前的双相不锈钢焊接性良好，已与奥氏体不锈钢接近。但还应采取一定的措施以保证焊缝及热影响区的相比例符合要求，以保证接头的力学及耐蚀性能

49、。证焊缝及热影响区的相比例符合要求，以保证接头的力学及耐蚀性能。v常用焊接方法：常用焊接方法： GTAW GTAW 、SMAWSMAW（ SAW SAW ）。）。v焊接工艺措施焊接工艺措施v- -选择适配的焊接材料。为保证焊缝金属相比例，焊材的含镍量需适当提高（以防铁素选择适配的焊接材料。为保证焊缝金属相比例，焊材的含镍量需适当提高（以防铁素体过多）。体过多）。 GTAWGTAW的保护气体最好选用的保护气体最好选用ArAr+ +（2-32-3）%N%N2 2混合气体。混合气体。v- -选择合适的焊接坡口。选择合适的焊接坡口。v- -选择适当的焊接参数。对于厚板，热输入量应适当提高。以防热影响区

50、铁素体过多。选择适当的焊接参数。对于厚板，热输入量应适当提高。以防热影响区铁素体过多。v一般不作焊后热处理（一般不作焊后热处理（PWHTPWHT是有害的）是有害的）v甲醇反应器管甲醇反应器管- -管板接头焊接（换热管管板接头焊接（换热管44442 2，22052205）v- -焊接方法：焊接方法： GTAWGTAWv- -保护气体：保护气体： Ar+2%NAr+2%N2 2 焊丝焊丝 ER2209ER2209v- -焊接两层，底层保证根部熔合，面层保证焊缝高度焊接两层，底层保证根部熔合，面层保证焊缝高度L o g oL o g o镍基合金镍基合金的焊接的焊接v镍基合金的焊接特点：镍基合金的焊接特点：v- -熔点低、流动性差，易产生未熔合；熔点低、流动性差，易产生未熔合；v- -属纯奥氏体组织，易产生热裂纹；属纯奥氏体组织，易产生热裂纹；v- -易产生晶间析出物，造成接头性能下降。易产生晶间析出物，造成接头性能下降。v适用焊接方法：适用焊接方法： GTAW GTAW 、GMAWGMAW、SMAWSMAW（ SAW SAW ）。）。v焊接工艺措施焊接工艺措施v- -选择匹配或高匹配的焊接材料（按化学成分）选择匹配或高匹配的焊接材料（按化学成分） 。例如。例如800800系列合金一般选用