T∕CSTM 00121-2020 硫酸生产装置用合金管槽式分酸器

硫酸生产装置用合金管槽式分酸器2020-03-23发布2020-06-23实施中关村材料试验技术联盟发布IT/CSTM00121—2020 Ⅲ 12规范性引用文件 13结构和原理 14型号和编码 25设计 3 3 38试验方法 59检验规则 6 7附录A(资料性附录)分酸器的工作原理 8附录B(规范性附录)分酸器选型及主要参数计算 9附录C(资料性附录)本标准起草单位和主要起草人 Ⅲ本标准由中国材料与试验团体标准委员会化工材料领1硫酸生产装置用合金管槽式分酸器本标准规定了硫酸生产装置用合金管槽式分酸器(以下简称“分酸器”)的结构和原理、型号和编码、本标准适用于硫酸生产装置及低温余热回收装置中吸收塔、干燥塔、发烟酸吸收塔等填料塔中，使用耐硫酸腐蚀的特种合金制作的分酸器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差不锈钢热轧钢板和钢带氩GB/T9969工业产品使用说明书总则GB/T12459钢制对焊管件类型与参数GB/T12771流体输送用不锈钢焊接钢管GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管HG/T20583钢制化工容器结构设计规定HG/T20592钢制管法兰(PN系列)HG/T20615钢制管法兰(Class系列)JB/T7901金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法NB/T47013.5承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T47014承压设备焊接工艺评定NB/T47015压力容器焊接规程3结构和原理3.1结构分酸器典型结构如图1所示。3.2工作原理分酸器工作原理参见附录A。21——进酸管；2——酸总管；3——分酸支管；4——T型管；5——分酸槽；6——落酸管；7——连通管。分酸器的分类和型号如下：发烟酸塔；Q表示其他用途。分酸器的型号编码方式如图2所示。安装形式代号耐硫酸腐蚀的特种合金代号分酸器安装高度，mm—塔体公称直径，mm35设计5.1工况条件分酸器的工况条件如下：a)工作温度：40℃~230℃;b)硫酸浓度：90%～105%(大于100%为过饱和浓度)。5.2主要技术指标分酸器主要技术指标如下：b)分酸点密度：不小于43点/m²或由供需双方商定；c)吸收塔吸收率：不小于99.99%或由供需双方商定；d)干燥塔出口气体含水量：不大于0.1g/m³或由供需双方商定；e)塔径和设计流量：由供需双方商定。5.3分酸器选型及主要参数计算见附录B。6材料6.1材料的牌号和种类由供需双方商定。6.2材料性能6.2.1耐腐蚀性能：所用合金的年腐蚀速率应不大于0.05mm/a。6.2.2分酸器主体部分(与介质接触部件)所用特种合金材料应符合以下要求：a)钢板应符合GB/T4237相关要求；b)焊接钢管应符合GB/T12771的相关要求；c)无缝钢管应符合GB/T14976的相关要求；d)管件应符合GB/T12459和GB/T13401的相关要求。分酸器机加工面的尺寸公差应符合图纸的要求，未注尺寸公差的按GB/T1804第m级精度。7.2槽体成型分酸槽槽体由特种合金板材焊接成型或整板折弯成型，吊耳、加强筋、防冲挡板用特种合金板材制作且与分酸槽焊接为一体，分酸槽制作应平整，平面度公差为3mm。7.3落酸管与分酸槽之间宜采用胀接结构或密封结构，所有落酸管顶部及溢流口溢流面应在同一水平47.5分酸器所用法兰应符合HG/T20592或HG/T20615的要求。应符合HG/T20583的规定。7.6.3钨极氩弧焊保护氩气应符合GB/T4842中对纯氩的规定，其纯度应不低于99.99%。7.6.5焊接接头的渗透检测结果应不低于NB/T47013.5中I级的规定。7.6.6分酸器的焊接工艺评定应符合NB/T470147.7.6分酸器常用安装结构如图3和图4所示。2——安装吊架；3——进酸孔；5——分酸器主体。52——安装吊架；3——进酸孔；5——分酸器主体。图4分酸器梁与吊架复合安装结构示意图8试验方法8.1耐腐蚀性能特种合金材料的耐腐蚀性能按JB/T7901中规定的方法进行测定。试验用硫酸溶液的浓度与试验温度应与分酸器的实际工况一致，并且应在试验结果中注明。8.2焊缝探伤检验8.2.1外观检查目视观察焊缝，检查有无裂纹、气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷，成型是否良好。8.2.2渗透检测焊接接头的渗透检测应按NB/T47013.5的规定进行。8.3焊接工艺评定合金管槽式分酸器的焊接工艺评定应按NB/T47014的规定进行。8.4盛水试验盛水试验应在分酸槽与落酸管胀接(或其他有效的连接方式)完成后进行。试验时先向分酸槽里注入一定量的水，记录液面高度，保持盛水2h后观察液面高度和分酸槽底部与落酸管连接处的渗漏情况。6分酸器按图纸组装完成后，用水泵以设计流量向酸总管内打入循环水，流入分酸槽，再经落酸管淋洒，模拟分酸器工作情况，此时观察分酸器的淋洒状态，以及落酸管出酸口流速和流量。9检验规则9.1检验分类9.1.1通则检验分为出厂检验和型式检验。每台分酸器在出厂前，应对其进行出厂检验。9.1.3型式检验有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品或老产品转厂生产时的试制定型鉴定；c)批量生产的周期性检验；d)产品停产一年后，恢复生产时；e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。9.2检验项目出厂检验和型式检验的检验项目和要求应符合表1的规定。表1检验项目和要求检验项目出厂检验型式检验1 √2 √3 √4√5√6√√7√√8√√9渗透检测 √ √√√△√7T/CSTM00121—2020分酸器在进酸管明显的位置上应有产品标牌，标牌应采用耐环境腐蚀的材料制作，标牌尺寸和技术要求应符合GB/T13306的规定，标牌上应至少包括下列内容：a)制造厂名称和商标；b)型号及名称；e)硫酸浓度，%;i)出厂编号和制造日期；j)产品执行标准号。10.2使用说明书分酸器的使用说明书应符合GB/T9969的规定。10.3.1分酸器所有零部件包装前均应进行干燥处理。10.3.2分酸器所有管口应采用塑帽或其他方式封闭以保护法兰密封面。10.3.3分酸器的包装应符合GB/T13384的规定。10.3.4包装应附有产品合格证。运输过程中，应有防止振动或碰撞造成产品或包装箱损坏的保护措施。分酸器所有组件及产品装箱后，应贮存在干燥、通风、无腐蚀性介质的室内或有遮蔽的场所，不得露天存放。T/CSTM00121—20208(资料性附录)分酸器的工作原理A.1分酸器的工作原理分酸器采用两级分酸的原理，其中分酸支管主要起一级分酸作用，浓硫酸由进酸管进入分酸支管内按流量要求分流至大小不一的各分酸槽中，而分酸槽则为二级分酸作用，在分酸槽中按一定规则布满带有溢流口的落酸管，浓硫酸在分酸槽中液面到达溢流口高度时从落酸口溢出落到填料层上面，落酸管的底部即落酸点按照正三角形(或近似正三角形)分布，因此保证二级分酸均匀。浓硫酸经分酸器均匀分布后淋洒在填料层上进行自然下流，再与被吸收气体在填料层中进行吸收传质作用。A.2分酸器的工作原理示意图分酸器的工作原理如图A.1所示。2——除雾器；3——分酸器；4——耐酸砖；5——填料层；6——填料支撑；7——吸收塔塔体；8——防涡流装置。图A.1分酸器的工作原理示意图9(规范性附录)分酸器选型及主要参数计算B.1选用依据B.1.1由工艺专业确定液体的流量Q,m³/h。B.1.2由工艺专业确定塔径D,mm。B.2分酸器各部分管路酸流速的选定B.2.1进酸管及酸总管流速的取值宜为1.2m/s~1.8m/s。B.2.2分酸支管酸流速的取值宜为0.8m/s~1.5m/s。B.2.3落酸管落酸速度的取值宜为0.5m/s~1.0m/s。B.3分酸器各管路管径计算分酸器各管路管径按式(B.1)计算：式中：B.4分酸管节流孔板计算分酸器节流孔板按式(B.2)计算：式中：B.5塔的喷淋密度计算塔的喷淋密度按式(B.3)计算：式中：B.6落酸管溢流口送液能力计算落酸管溢流口送液能力按式(B.4)计算：n——落酸管总数量；h——溢流管口以上的液层高度，m;……B.7分酸槽对气流通过率计算分酸槽对气流通过率按式(B.5)计算：η——气流通过率，气流通过率应在50%～75%范围内；B.8分酸器载荷计算分酸器载荷按式