低溫甲醇洗設(shè)備

1、低溫甲醇洗設(shè)備,低溫甲醇洗設(shè)備的任務(wù)就是脫除粗煤氣中的二氧化碳、硫化氫和有機硫，以及其它雜質(zhì)，使煤氣得到凈化，甲醇得到再生。 設(shè)備的任務(wù)是為了滿足工藝的需要，低溫甲醇洗的工藝特點就是低溫，因此設(shè)備就需滿足低溫的要求。 低溫甲醇洗裝置區(qū)的設(shè)備： 1、塔類設(shè)備， 2、 換熱器， 3、 泵，,塔,低溫甲醇洗工段根據(jù)操作溫度和設(shè)計溫度的不同分低溫塔和普通塔。低溫塔：（二氧化碳吸收塔一

2、段操作溫度-52 ℃，二段操作溫度-44 ℃，三段操作溫度-49 ℃，四段操作溫度-56 ℃.預(yù)洗閃蒸塔一段操作溫度60 ℃，設(shè)計溫度80 ℃.二段操作溫度-46 ℃，時間溫度-65 ℃，三段操作溫度-20 ℃，時間溫度-65 ℃,普通塔：,,,現(xiàn)在我們以低溫塔為例來介紹塔設(shè)備在制造過程中及使用過程中應(yīng)注意的地方。材料的選用，根據(jù)低溫用鋼的不同，低溫壓力容器可分為“鉻鎳奧氏體不銹鋼制低溫壓力容器”和“低合金鋼制低溫壓力容器”兩大類。

3、由于“鉻鎳奧氏體不銹鋼制低溫壓力容器”造價高，難于用于大壁厚及較高壓力等情況，一般僅用于小型化及深冷范圍，（如預(yù)洗閃蒸塔，由于設(shè)計壓力低，設(shè)備壁厚較?。?mm），對設(shè)備造價影響不是很大，）使用溫度一般在-100℃以下?！暗秃辖痄撝频蜏貕毫θ萜鳌蹦壳皣鴥?nèi)采用0.5Ni低合金鋼制低溫壓力容器，可用于大直徑大壁厚等大型化及高壓等工況，使用溫度一般在-70℃，造價適中, 國標(biāo)GB3531-1996《低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》規(guī)定的低合金低溫壓

4、力容器用鋼板有16MnDR,使用溫度 -40℃.15MnNiDR，使用溫度-45℃.09Mn2VDR，使用溫度-50℃。09MnNiDR，使用溫度-70℃.,,我公司選擇材料時考慮了三種方案方案一、所有甲醇凈化洗滌單元、反應(yīng)容器、塔器、分離系統(tǒng)等均采用與國外化工設(shè)備生產(chǎn)商技術(shù)總成包方式進口材料并在國外加工制造，由我方技術(shù)人員負責(zé)監(jiān)造并按工藝制作技術(shù)條件協(xié)議委托第三方有專業(yè)資質(zhì)的技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門成品檢驗，以滿足我方凈化洗滌單元工藝設(shè)計

5、要求。特點是：裝置運行穩(wěn)定可靠，裝置使用壽命能滿足設(shè)計要求和生產(chǎn)能力。但項目一次投資額巨大，存在一定的項目資本運營風(fēng)險且延長項目資本投入回報周期。方案二、針對化工介質(zhì)工藝反應(yīng)特點，應(yīng)用在重要的反應(yīng)塔器或容器內(nèi)溫差驟變較大的反應(yīng)容器中（低溫狀態(tài)零下-45℃至零下-72℃、高溫狀態(tài)為零上≤+120℃）例如；CO2吸收塔、CO2吸收塔、H2S硫化氫吸收塔、甲醇洗滌塔、分離塔、H2S濃縮塔、閃蒸塔、共沸塔器采用國外材質(zhì)SA203Gr.D/

6、SA204Gr.D。相應(yīng)的國內(nèi)材質(zhì)選擇不銹鋼材質(zhì)0Gr18Ni9（302/304）或0Gr18Ni10Ti（321），其它塔器可采用新研發(fā)的國內(nèi)09MnNiDR材質(zhì)。,,特點是：整體裝置相對安全運行可靠，在塔器設(shè)計使用周期壽命內(nèi)項目投資比較方案一能相對減少，但相應(yīng)增加運行維修成本（容器內(nèi)塔盤定期清洗更換），但短周期內(nèi)（3-5年）維修運行成本增加不明顯。方案三、整體裝置低溫甲醇洗反應(yīng)塔器全部采用國內(nèi)新研發(fā)的09MnNiDR材質(zhì)制作。

7、特點是：項目投資一次可大幅度降低，制作周期較短，可加快項目整體裝置進程，施工業(yè)績也較為明顯。據(jù)了解國內(nèi)不少中小型甲醇裝置（＜60萬噸/a）都采用了此做法，但值得我們注意的是；大多數(shù)采用09MnNiDR材質(zhì)生產(chǎn)制造出廠的塔器相對出廠時間較晚（2005-2006年出廠）且裝置運行時間周期不長，有待于通過一個運行考核周期三年以上時間進一步來檢驗實施效果。我公司最后通過考察和化二院溝通，為降低投資費用，并能滿足要求，低溫甲醇洗工段的-70℃介

8、質(zhì)設(shè)備用材料選用09MnNiDR09MnNiDR材料的特點：09MnNiDR為鐵素體＋珠光體組織,,09MnNiDR是通過降低C含量提高鐵素體在鋼中的比例來提高其韌性，增大沖擊功,使其具有-70℃的耐低溫性能，但韌性不太穩(wěn)定，在焊接條件下其韌性急劇下降,一般達3倍以上，故設(shè)計時對鋼板的沖擊功要求應(yīng)達到標(biāo)準(zhǔn)值3倍以上，設(shè)計溫度比操作溫度留有5-10℃以上的余量，適合在－60℃以上操作溫度條件下使用 。針對09MnNiDR的特點，在設(shè)

9、備招標(biāo)及技術(shù)協(xié)議簽訂時提出了較嚴(yán)格的要求。09MnNiDR低溫壓力容器用鋼板除應(yīng)符合GB150-1998《鋼制壓力容器》及其修改單和GB3531-1996《低溫壓力容器用低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板》及其修改單引用標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)技術(shù)要求外，還應(yīng)滿足如下補充要求。1、化學(xué)成分：鋼板的化學(xué)成分除應(yīng)符合GB3531-1996的規(guī)定外，對下述組成有如下限制。C≤0.12%: P≤0.015%: S≤0.010%: CE≤0.45%,,注：化學(xué)成分分析結(jié)

10、果和碳當(dāng)量計算結(jié)果應(yīng)在材料合格證書表示。碳當(dāng)量的計算方法為：CE=C%+Mn%/6+(Ni%+Cu%)/15+(Cr%+Mo%+V%)/52、機械性能：機械性能試樣的選?。豪?、沖擊試樣應(yīng)取自垂直材料主扎制方向，對于厚度36mm以上的主體材料應(yīng)在四分之一厚度處取樣。夏比V形缺口沖擊試驗：鋼板應(yīng)逐張做夏比V形缺口沖擊試驗；試樣取樣方向為橫向；試驗溫度為：- 70℃；為了保證鋼板經(jīng)機加工、焊接和焊后消除應(yīng)力熱處理后滿足上述韌性

11、要求，材料供應(yīng)商根據(jù)制造、焊接要求適當(dāng)提高上述沖擊值驗收指標(biāo)，不低于1.5倍上述值。09MnNiDR鋼板應(yīng)進行夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗，沖擊試驗溫度-70℃，沖擊功AKV≥41J，鍛件沖擊功AKV≥47J，焊接試板沖擊功AKV≥27J。 厚度超過下列數(shù)值時需進行超聲波檢測：鋼板厚度為16~20mm時，每批抽查20%，且最少一張；鋼板厚度大于20mm時，應(yīng)逐張,,檢 查。檢測要求按《壓力容器無損檢測》JB/T47

12、30規(guī)定的Ⅲ級為合格， 按調(diào)制處理供貨的鋼板Ⅱ級 合格。鍛件按JB4726-4727，應(yīng)不低于Ⅱ級要求，設(shè)計壓力大于等于1.60MPa時，應(yīng)不低于Ⅲ級要求。鍛件09MnNiDR鍛件09MnNiDR鍛件應(yīng)符合GB150-1998《鋼制壓力容器》及其修改單和JB4727-2000《低溫壓力容器用碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件》其引用標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)技術(shù)要求。為了保證材料的質(zhì)量，材料只允許用舞陽鋼鐵（集團）有限公司 和武漢鋼鐵股份有限公

13、司 生產(chǎn)的材料。制造要求；封頭下料及坡口制備應(yīng)采用機械加工的方法。如采用火焰切割方法，必須用砂輪打磨清除油污、熔渣及有害雜質(zhì)，并進行磁粉或滲透檢測。不允許有裂紋、夾渣等缺陷存在。筒體下料按工藝排版圖要求進行，筒體的展開周長配封,,頭，采用半自動切割機切割，切割后在刨邊機上刨出周邊，控制對角線尺寸偏差＜3mm，并按設(shè)計圖刨出縱、環(huán)縫坡口。筒體、封頭開孔應(yīng)采用機械加工的方法，如采用火焰切割的方法時，應(yīng)用砂輪打磨清除油污、熔渣及有害雜

14、質(zhì)，并進行磁粉或滲透檢測。不允許有裂紋、夾渣等缺陷存在。筒體的卷制時要控制不能出現(xiàn)扭曲、錐度、不勻、鼓肚現(xiàn)象。筒體卷制完成后要在卷板機上檢測筒體的圓度，如果不能滿足公差要求，要在卷板機上反復(fù)卷制，直到滿足公差要求。筒體的組對，組對時不能采用強力組對，以免增加材料的冷脆性。對口錯邊量和棱角度也要嚴(yán)格控制，否則，承受壓力后，上述缺陷處除了一次應(yīng)力外還會產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，使具備應(yīng)力峰值明顯增加，從而降低了設(shè)備的使用壽命和安全型。4.2冷

15、熱加工在低溫甲醇洗裝置低溫塔設(shè)備制造過程中應(yīng)嚴(yán)格控制，筒節(jié)采用一道縱縫，如因鋼廠能力受限改變?yōu)槎揽v縫，應(yīng)事前告知甲方，甲方同意后方可實施，,,封頭坯料采用一道焊縫拼接，焊接后應(yīng)進行無損檢測合格后整體壓制。封頭采用高溫?zé)釅撼尚凸に?，即：封頭是在850℃以上多次沖壓成型，并隨后進行正火加回火的熱處理以恢復(fù)材料的機械性能。熱壓成型的封頭板材允許拼接，拼接焊接接頭應(yīng)及時進行中間熱處理以避免超標(biāo)缺陷產(chǎn)生。封頭成型后，所有拼接焊接接頭應(yīng)按JB4

16、730進行無損檢測，100%RT-II及100%UT-I級合格。封頭最后成型后，其尺寸及形狀要求應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，1，封頭內(nèi)表面的形狀偏差其最大間隙不得大于封頭內(nèi)徑Di的1.25‰。2，封頭的縱向皺褶深度≤0.5mm。封頭熱壓成型應(yīng)在具有沖壓09MnNiDR鋼業(yè)績的封頭專業(yè)制造廠制造，以保證材料機械性能，特別是沖擊韌性。筒體采用冷卷成型，筒體分段數(shù)量應(yīng)盡可能的少。筒節(jié)圓度偏差要求按圖樣要求，杜絕產(chǎn)生直邊現(xiàn)象。低溫甲醇

17、洗裝置低溫塔殼體設(shè)備：硫化氫吸收塔、二氧化碳吸收塔、二氧化碳閃蒸塔 、硫化氫濃縮塔筒體垂直度偏差應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求。,圓筒與殼體1，A、B類焊縫的錯邊量按下表,2，內(nèi)徑允許差按下表,,,3，長度允許按下表,4筒體直線度應(yīng)不大于筒體長度H的1‰。但最大不能超過30mm。,焊接 1，焊工資格 從事壓力容器產(chǎn)品焊接的焊工應(yīng)持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的有效期內(nèi)的鍋爐、壓力容器焊工考試合格證書，焊工施焊的鋼材種類、焊接方法

18、和焊接位置均與焊工本人考試合格項目相符。,,2， PQR-焊接工藝評定、WPS-焊接工藝規(guī)程及其審查(1)PQR-焊接工藝評定、WPS-焊接工藝規(guī)程所有焊縫均應(yīng)按JB4708進行焊接工藝評定，以保證焊接的質(zhì)量，評定報告應(yīng)經(jīng)廣匯新能源公司審查認可。（焊接工藝有張家港圣匯公司工藝部制定）允許制造商根據(jù)自己的PQR及WPS等，對設(shè)定的焊接坡口結(jié)構(gòu)進行變更，但需獲得有效的審查和認可。 制造商的焊接工藝評定合格后應(yīng)將PQR及WPS報審，審查

19、的目是檢查焊接工藝是否滿足合同技術(shù)文件中的各種相關(guān)規(guī)定和要求，不具有對焊接工藝審定、批準(zhǔn)的性質(zhì)。因此，不能理解為可以免除制造商對其所作的焊接工藝所承擔(dān)的任何責(zé)任。PQR及WPS審查的主要內(nèi)容包括但不限于：坡口規(guī)格、試板檢驗項目、結(jié)果、合格指標(biāo)、試樣受檢狀態(tài)等。（2）焊接工藝評定試樣應(yīng)進行模擬焊后熱處理，模擬焊后熱處理后的試樣機械性能必須得到滿足。,,焊縫及其熱影響區(qū)各力學(xué)性能（拉伸、沖擊、硬度等）應(yīng)優(yōu)于相應(yīng)母材的要求，焊縫金屬中C、

20、S、P等化學(xué)元素含量不高于母材的要求。焊縫及其熱影響區(qū)應(yīng)進行硬度檢測： 09MnNiDR：單個最高值HV（10）≤245。設(shè)備施焊應(yīng)嚴(yán)格遵照合格的焊接規(guī)程。（3）焊接試樣應(yīng)進行低溫沖擊試驗，合格指標(biāo)按基材要求。（4）應(yīng)按JB/T4709及焊接工藝評定結(jié)果制定合理的焊接工藝規(guī)程。3，焊接要求工程設(shè)計圖中焊縫坡口型式僅供制造廠參考，在保證焊縫質(zhì)量的前提下，制造廠可根據(jù)自己的焊接工藝程序（評定）制定。 所有材料的焊接應(yīng)按制造廠評定合

21、格的焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。 所有焊縫尺寸，應(yīng)符合GB150-1998《鋼制壓力容器》和HG20584-1998《鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定》。（1）焊接符合ASME規(guī)范Ⅱ—C篇，在滿足強度要求的前提下，盡可能采用低強度的焊接材料。要求用W107焊條進行施焊。（2）焊接操作應(yīng)嚴(yán)格按相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程進行。,,（3）焊接接頭坡口采用機加工方法獲得。施焊前所有焊接坡口及邊緣50mm范圍內(nèi)清除油跡、鐵銹等污穢，使焊件露出金屬光澤。，焊接坡口應(yīng)無

22、裂紋，分層及其它影響焊接質(zhì)量的缺陷。（所有焊接坡口表面需進行MT或PT檢驗）（4）雙面對接焊縫、人孔、接管與筒體組焊的焊縫，單側(cè)焊接后應(yīng)進行背面清焊根，清焊根時應(yīng)將定位焊的焊縫金屬全部清除干凈。（5）所有設(shè)備對接接頭不得有咬邊，焊縫余高應(yīng)保持在1mm范圍內(nèi)，不得低于母材，所有角焊縫按圖樣要求打磨成與母材圓滑過渡。，并使設(shè)備內(nèi)表面圓滑過渡。容器上不允許打焊工鋼印及其它導(dǎo)致產(chǎn)生缺口效應(yīng)的劃痕。（6）封頭分瓣組對焊接時錯邊量偏差不得超過

23、1mm（7）任何情況下，受壓元件上不允許存在與奧氏體鋼之間的異種金屬焊接接頭。（8）設(shè)備的A、B類焊接接頭的焊接預(yù)熱及保溫原則上采用電加熱方式。（9）設(shè)備上有一條環(huán)焊縫在現(xiàn)場組焊，該焊縫應(yīng)在工廠預(yù)組裝，并在運輸過程中對焊縫坡口采取必要的保護措施（比如支撐防變形、防銹、防損傷等）。,,(10)09MnNiDRδ≥30mm在焊前必須進行預(yù)熱，焊前預(yù)熱溫度大于100℃，焊接層間溫度不大于200℃，預(yù)熱的范圍應(yīng)為焊縫兩側(cè)各不小于焊件厚度的

24、3倍，且不小于100mm。4，焊縫返修（1）當(dāng)焊縫發(fā)現(xiàn)存在不允許的超焊接缺陷時，應(yīng)在查明缺陷產(chǎn)生原因后制定相應(yīng)的返修工藝，并嚴(yán)格進行焊縫返修工藝評定。焊工應(yīng)按合格的返修工藝采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑷毕萸宄?，確認缺陷清除干凈后方可施焊。（2）焊縫返修應(yīng)經(jīng)焊接責(zé)任工程師批準(zhǔn)后方可進行，返修應(yīng)在產(chǎn)品整體熱處理前進行，如產(chǎn)品整體熱處理后仍需返修，則返修部位應(yīng)再做熱處理。（3）焊縫返修次數(shù)不準(zhǔn)許超過兩次，超過兩次則返修方案由技術(shù)總負責(zé)人簽字批準(zhǔn)并

25、報廣匯新能源公司/業(yè)主。（4）設(shè)備焊接接頭經(jīng)整體熱處理后的無損檢測復(fù)查不應(yīng)出現(xiàn)任何超標(biāo)缺陷，否則其焊接返修應(yīng)經(jīng)制造單位技術(shù)負責(zé)人批準(zhǔn)，并將相關(guān)記錄報廣匯新能源公司備案并歸入產(chǎn)品質(zhì)量文件中。5，焊接注意事項（1）產(chǎn)品焊接應(yīng)在車間焊接技術(shù)員的監(jiān)督下按規(guī)定的焊接工藝進行。,,（2）焊接時不得在工件上引弧以免造成電弧燒傷，如有弧痕或弧坑，必須打磨后進行補焊，其焊縫及除去工卡具后的焊接疤痕，均應(yīng)徹底打磨并進行100%表面探傷檢查。（3）焊

26、接返修時應(yīng)選擇水平高的焊工進行，并嚴(yán)格按“返修工藝”進行。6，所有焊材進廠后均需按有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進行復(fù)檢，復(fù)檢合格后方可發(fā)放使用。4熱處理熱處理工藝應(yīng)經(jīng)廣匯新能源公司批準(zhǔn)。（1）筒體和封頭的熱處理條件（例如：熱處理溫度、保溫時間、冷卻條件等）應(yīng)在設(shè)備合格文件中加以說明。熱處理溫度按標(biāo)準(zhǔn)要求取上限。（2）設(shè)備焊后消氫熱處理可以采用局部電加熱方式的熱處理。（3）消除應(yīng)力熱處理應(yīng)按GB150第10.4條進行分段的整體熱處理。分段進行

27、最終整體熱處理，現(xiàn)場合攏縫采用局部最終熱處理（其中中間焊縫在廣匯新能源現(xiàn)場施焊、檢驗、熱處理）。4.5無損檢測（1） 無損檢測應(yīng)按JB4730在焊后24小時以后進行。,,（2）焊縫施焊或返修完畢，應(yīng)清理焊縫及焊道，焊縫外觀檢查合格后，所有A、B類受壓焊縫在最終熱處理前、后均100%超聲波探傷。合格級別I級。Dg≥250mm的D類焊縫在熱處理前進行100%超聲波探傷。合格級別I級。超聲波探傷合格后設(shè)備上A、B類焊縫按圖紙要求進行100

28、%射線探傷，符合JB/T4730-2005 II級合格。（3）設(shè)備C、D類焊縫應(yīng)按圖面要求進行100%UT檢驗，I級合格。直徑＜200mm的接管角焊縫除外。（4）設(shè)備上C、D類焊縫及去除工卡具后的焊縫打磨并按圖紙要求進行100%磁粉探傷檢測，符合JB/T4730-2005 I級合格。（5）A、B類焊縫以及直徑≥200mm的接管角焊縫在設(shè)備水壓試驗后應(yīng)進行100%UT-I級檢驗，其它焊縫應(yīng)進行100%MT-I級檢驗。（6）熱處理后，

29、對殼體基材、焊縫及熱影響區(qū)應(yīng)進行硬度檢測。（7）裙座與封頭焊縫應(yīng)進行100%UT檢測，I級合格。（8）磁粉探傷，按JB/T4730-2005執(zhí)行，合格級別I級。①所有對接焊縫坡口表面在焊接前100%磁粉探傷；②設(shè)備上所有受壓焊縫在最終熱處理前、后均100%磁粉探傷；③設(shè)備上所有受壓焊縫外表面在水壓試驗后100%磁粉探傷；④與設(shè)備殼體連接的非受壓焊縫表面在最終熱處理前后100%磁粉探傷；,,⑤與設(shè)備殼體連接的非受壓焊縫表面在水

30、壓試驗后100%磁粉探傷；⑥容器上的B類焊縫應(yīng)包括Dg≥250mm的接管與長頸法蘭、接管與接管或接彎頭 連接的焊縫。（9）著色探傷，按JB/T4730-2005執(zhí)行，合格級別I級。②設(shè)備里口與本體同材質(zhì)的支撐件角焊縫表面在焊后100%著色探傷； ③磁粉探傷無法進行的焊縫表面100%著色探傷。（要求同磁粉探傷）；6，試板與樣板每臺設(shè)備均應(yīng)按GB150第10.5條要求進行產(chǎn)品焊接試板的制備、檢驗與評定。數(shù)量按二倍要求，其中一半

31、在制造廠進行檢驗，另一半試板檢驗經(jīng)第三方檢驗認可。7，壓力試驗設(shè)備制造組裝完畢，熱處理合格后按圖紙要求進行水壓試驗。試驗用介質(zhì)應(yīng)符合國標(biāo)的要求。（1）水壓試驗后，按圖紙要求進行氣密實驗，所有試驗用水都應(yīng)清除干凈。,,（2）隨容器一起提供的生產(chǎn)用螺栓緊固件可在車間試驗時使用，所有在試驗中損壞的緊固件制造廠均應(yīng)換上新的。設(shè)備焊接接管在壓力試驗后，按照圖紙要求進行處理。塔內(nèi)件與塔體直接焊接的零件，如支撐環(huán)、筋等，材質(zhì)取與筒體材質(zhì)相同

32、，且在塔體熱處理前與筒體焊好，熱處理后不得在塔體09MnNiDR材質(zhì)上進行焊接。其他塔內(nèi)件的材質(zhì)選用0Cr18Ni9 。 塔盤、降液板、受液盤、集液盤及支撐件厚度 要求： 塔盤、降液板、受液盤厚度≥3mm； 與塔體直接焊接的支撐件≥10mm。 塔板分塊后，每一塊均能從人孔進入（通道尺寸按圖紙相應(yīng)壓力等級的DN500 標(biāo)準(zhǔn)人孔設(shè)計，DN500 的最小通道尺寸為φ476mm，）,,5.內(nèi)件安裝要求 內(nèi)件的表面及其結(jié)構(gòu)表面，均須保證

33、光滑，不允許有尖角毛刺。 塔盤與支撐梁間的密封不允許泄露。板料經(jīng)過加工后應(yīng)進行校平，整體不平度不得超過1mm。 內(nèi)件安裝前、后，都應(yīng)清除其表面的各種臟物。 主梁裝配的定位；當(dāng)只有一根梁時，主梁中心線應(yīng)通過塔體在該處的橫截中心，其偏差不得超過2mm；當(dāng)只有二根梁時，主梁中心線與塔體在該處的橫截面處的中心距離偏差不得超過2mm。塔的裙座與塔體連接部位有一過渡段材質(zhì)與塔體相同，其余部分采用普通鋼材Q235。09MnNiDR 材質(zhì)制

34、造的設(shè)備的特點就是所有需要焊接的部件都要在熱處理前完成，熱處理后嚴(yán)禁再進行焊接，設(shè)備需檢修時，要有焊接工藝評定，并且焊接后要進行熱處理。,,換熱設(shè)備1，換熱器的結(jié)構(gòu)形式：我公司低溫甲醇洗工段的換熱器大部分采用管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式。 列管式換熱器(管殼式換熱器)它結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積所具有的傳熱面積較大(40～150m2/m3)，傳熱效果好，適應(yīng)性強，操作彈性大，尤其適用于高溫、高壓和大型裝置中，是管式換熱器中應(yīng)用最普遍的換熱器。在

35、列管式換熱器中，由于管內(nèi)外流體溫度不同，使管束和殼體的受熱程度不同，導(dǎo)致它們的熱膨脹程度出現(xiàn)差別。若兩流體溫差較大，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，管子彎曲甚至破裂，嚴(yán)重時從管板上脫落。因此當(dāng)兩流體的溫度差超過50℃時，就應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮熱膨脹的影響，采取相應(yīng)的熱補償措施。根據(jù)熱補償方法的不同，列管式換熱器分為三種形式：,,1.固定管板式換熱器它是將兩端管板和殼體連接在一起，因而具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉的優(yōu)點，但由于殼程清洗和

36、檢修困難，管外物料應(yīng)清潔、不易結(jié)垢 。對溫差稍大時可在殼體的適當(dāng)部位焊上補償圈(或稱膨脹節(jié))，通過補償圈發(fā)生彈性變形(拉伸或壓縮)來適應(yīng)外殼和管束不同的膨脹程度，如圖示。這種補償方法簡單但有限，只適用于兩流體溫差小于70℃，殼程流體壓強小于0.6MPa的場合。,1.擋板2.補償圈3.放氣嘴,,2.浮頭式換熱器它是將一端管板與殼體相連，而另一端管板不與殼體固定連接，可以沿軸向自由浮動，如圖示。這種結(jié)構(gòu)不但可完全消除熱應(yīng)力

37、，而且在清洗和檢修時整個管束可以從殼體中抽出。因而盡管其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，但應(yīng)用較為普遍。,1.管程隔板2.殼程隔板3.浮頭,,3.U型管式換熱器它是將每根管子都彎成U型狀，兩端固定在同一管板的兩側(cè)，管板用隔板分成兩室，如圖示。這種結(jié)構(gòu)使得每根管子可以自由伸縮，與其它管子和殼體無關(guān)，從而解決了熱補償問題。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡單，可用于高溫高壓，但管程不易清洗，而且因管子需要一定的彎曲半徑，故管板的利用率低。,1.U形管2.殼

38、程隔板3.管程隔板,,列管式換熱器的結(jié)構(gòu)有管板、拉桿、定距管、折流板、換熱管、筒體、管箱（封頭）等構(gòu)件。管板、拉桿、定距管、折流板組成一個骨架，來固定換熱管，最后與換熱管組裝成管束。制造過程中，一般先加工管板，然后以上管板為模板來加工折流板，折流板在下料是要按管板上有孔部分的有效直徑下料，待孔加工好后在去掉多余部分，否則，按圖紙尺寸下料，折流板上的半孔將無法加工，管板與折流板孔的加工要控制好孔徑，保證孔與換熱管之間的配合間隙，間隙過大

39、影響換熱效果，間隙過小則造成穿管困難。定距管的尺寸要控制在0.1mm內(nèi)。筒體的橢圓度要控制在3-5mm內(nèi)，筒體的內(nèi)焊縫的焊肉高度要控制在1mm內(nèi)，如果焊肉過高，要進行打磨。筒體的直線度要控制在3mm之內(nèi)。換熱器的焊接:換熱設(shè)備的一大特點是操作條件復(fù)雜，具有爆炸危險，而且一旦爆炸，危害極大。事實證明，換熱設(shè)備的斷裂和爆炸事故，大多源于其上的焊接接頭。因此，良好的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造，是確保換熱設(shè)備安全、可靠運行的關(guān)鍵。,,換熱設(shè)備的焊接

40、結(jié)構(gòu)是由：筒體、封頭、接管、法蘭、管板及換熱管等基本構(gòu)件通過焊接接頭（或脹接）連接成的整體。該整體構(gòu)成換熱設(shè)備的重要組成部分。 換熱設(shè)備中，焊接接頭主要形式有：對接、角接、搭接接頭。1）對接 容器的主體、筒體與封頭等重要部位的連接均采用對接接頭，因?qū)咏宇^受力比較均勻，強度可達到與母材相等。2）角接 管接頭與殼體的連接多用角接頭。3）搭接 搭接接頭主要用于非受壓部件與受壓殼體的連接。鞍座，裙座，補強圈等。按GB150-

41、1998《鋼制壓力容器》，對于壓力容器的焊縫，按其所在的位置，分為A、B、C、D四類。如圖所示。A類焊縫：筒節(jié)的拼接縱縫、封頭瓣片拼接縫、筒節(jié)與半球封頭的環(huán)縫，嵌入式接管與圓筒、封頭的對接縫等。B類焊縫：筒節(jié)的環(huán)縫，錐形封頭小端與接管連接的焊縫等。D類焊縫：接管、人孔、凸緣等與殼體連接的焊縫。C類焊縫：法蘭、平封頭、管板等與殼體、接管連接的焊縫等。,,,換熱設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)較常見的典型接頭型式有：1）主體的焊接接頭2）接管與殼體的

42、焊接接頭3）接管與法蘭的焊接接頭4）管板與筒體及管子的焊接接頭 筒體和封頭縱、環(huán)焊縫的焊接接頭：結(jié)合受壓容器的特點，應(yīng)注意以下原則：①盡量采用全焊透的焊接坡口，當(dāng)筒體內(nèi)徑<600mm時，一般采用單面焊；筒體內(nèi)徑≥600mm時，可采用雙面焊。②筒體內(nèi)徑為300-500mm，且長度<500mm時，其縱焊縫可用雙面焊。③為改善勞動條件，應(yīng)在容器壁內(nèi)側(cè)用小坡口。④不焊透的單面焊縫和帶永久襯環(huán)的單面焊縫，只能在產(chǎn)品技術(shù)

43、條件允許時采用。,,⑤不等厚鋼板對接時，當(dāng)薄板厚度δ2 ≤10mm，兩板厚度差（δ1-δ2）＞3mm，或當(dāng)薄板厚度δ2 ＞10mm，（δ1-δ2）＞30%δ1，或超過5mm時，均需按圖4-1的要求削薄厚板的邊緣，削薄的長度L1≥3（δ1-δ22、管板與管子的焊接接頭管子與管板的連接，在管殼式換熱器的設(shè)計中，是一個比較重要的結(jié)構(gòu)部分。它不僅加工量大，而且必須使每一個連接處在設(shè)備的運行中，保證介質(zhì)無泄漏且具有承受介質(zhì)壓力的能力。管板與

44、管子的連接形式可有（1）脹接，（2）焊接，（3）脹焊結(jié)合形式。（1）脹接形式 貼脹主要是為消除換熱管與管孔之間縫隙的輕度脹接；強度脹是指管板與換熱管連接處的密封和抗拉強度均由脹接來保證的連接。它適用于管殼之間介質(zhì)滲透不會引起不良后果的情況下，脹接結(jié)構(gòu)簡單，管子修補容易。,（2）焊接形式 管子與管板的焊接結(jié)構(gòu)，因管孔不需要開槽，管孔的粗糙度要求不高，加工制作方便，抗拉脫力強，結(jié)構(gòu)強度高，補焊、拆卸都比脹管方便，應(yīng)用較廣泛。通常稱強度

45、焊，若管子僅高處管板1mm，稱為密封焊，密封焊只保證管子與管板連接的密封性能，不能保證其拉脫強度，典型結(jié)構(gòu)如圖4—10所示。(a)為最常用的焊接結(jié)構(gòu)形式； (c)結(jié)構(gòu)可避免停車后管板上積有殘液，同時減少流體進管口時的阻力。 (b) 結(jié)構(gòu)在管孔周圍開溝槽，能減少焊接應(yīng)力，適用于管板經(jīng)焊接后(氬弧焊)不允許產(chǎn)生變形的場合，不銹鋼管與管板的焊接多采用此結(jié)構(gòu)，但加工麻煩，工作量大。小直徑管子不能脹接時，常采用(d)結(jié)構(gòu)。,圖4-10 管板與管子

46、的焊接形式,（3）脹焊并用 高溫高壓下，管端接頭面臨著極其苛刻的工作環(huán)境，無論是焊接，或是脹接，都難以保證滿足要求。脹接法雖可以承受較高的壓力，但當(dāng)溫度升到300-400℃以上時，蠕變造成脹接殘余應(yīng)力的松弛，將很快使脹口失效。焊接法雖然可以耐更高的溫度，但高溫循環(huán)應(yīng)力易使焊口發(fā)生疲勞裂紋，故需考慮脹焊并用。對于密封要求較高的場合，或承受振動，疲勞載荷的場合，及有間隙腐蝕和采用復(fù)合管板的場合，先脹后焊可提高焊縫抗疲勞的性能，且管壁貼合

47、于管板孔壁，可防止焊接時產(chǎn)生裂紋。但脹管殘留的潤滑油易在焊接過程中產(chǎn)生氣孔，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量。而先焊后脹可不必清理脹管后殘留的油污，但對焊后脹接時的脹管位置要求較高，必須保10~12mm的范圍內(nèi)不進行脹節(jié)，否則損壞焊縫。在脹焊結(jié)合結(jié)構(gòu)中，常用的是強度脹加密封焊，如圖4-11，和強度焊加貼脹如圖4-12。前者用脹接來承受作用力，用密封焊保證密封性，而后者是用焊接來承受作用力，用貼脹來消除管子與管板之同的間隙。,,圖4-11 強度脹加密封焊

48、,圖4-12強度焊加貼脹,,低溫甲醇洗工段的二種新型換熱，波紋管換熱器、纏繞管換熱器的一些特點1，波紋管換熱器是近年來開發(fā)出的新型高效換熱器，采用薄壁不銹鋼波紋管作為換熱元件，因而具有如下特點：(1)換熱效率高：總傳熱系數(shù)K值是直壁列管式的2—3倍，應(yīng)用于氣液相換熱和冷凝場合效率更高。(2)波紋管是柔性元件，在大溫差和大壓差場合具有自動補償性能，對管板和筒體應(yīng)力小，對工況變化適應(yīng)能力強，對中、低壓力系統(tǒng)安全可靠。(3)由于波紋

49、管特有的結(jié)構(gòu)特點，介質(zhì)對管壁沖刷強烈，同時波紋管表面的光滑弧線能控制水垢的生成和生長，使其具有抗垢和自清垢能力。(4)采用優(yōu)質(zhì)薄壁的不銹鋼換熱器即大大提高了換熱效率，又降低低了設(shè)備成本，增加設(shè)備耐腐蝕性能力，減輕設(shè)備重量，延長長使用壽命，提高經(jīng)濟效益。(5)由于波紋管具有較高的換熱能力，因而可以減少設(shè)備占地面積和設(shè)備體積，降低冷卻水消耗量，節(jié)約電能，設(shè)備綜合成本降低。(6)波紋管加工工藝采用了獨特的自由膨脹柔性成型技術(shù)，波紋

50、形成過程沒有強制變形，不會造成應(yīng)力集中，殘余應(yīng)力小，應(yīng)力分布均勻，沒有晶間缺陷和損傷。,,纏繞管式換熱器不僅是大型化工工藝過程重要的設(shè)備,而且是一個高效節(jié)能的設(shè)備。這些換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴,而且處于裝置關(guān)鍵部位,因此一旦這些換熱器發(fā)生泄漏,整套裝置必須要停工,而且重新制造一臺最快需要半年,企業(yè)的損失將非常巨大。正常換熱器的使用壽命一般在12～20年左右,企業(yè)可以根據(jù)實際使用情況和使用壽命的期限來有計劃地進行更換,但是在國內(nèi)也有很多

51、企業(yè)由于對繞管換熱器的全程管理不到位,使用了很短時間即發(fā)生了質(zhì)量問題。為了確保纏繞管換熱器長周期運行,對纏繞管換熱器使用的全過程管理十分必要。纏繞管式換熱器由繞管芯體和殼體兩部分組成(圖1)。繞管芯體由中心筒、換熱管、墊條及管卡等組成。換熱管緊密地繞在中心筒上(圖2),用平墊條及異形墊條分隔,保證管子之間的橫向和縱向間距,墊條與管子之間用管卡固定連接,換熱管與管板采用強度焊加貼脹的連接結(jié)構(gòu),中心筒在制造中起支承作用,因而要求有一定的強

52、度和剛度。殼體由筒體和封頭等組成。,,,,,它應(yīng)用于工程的主要優(yōu)點有1：能達到純逆流換熱效果，換熱效率較高，而且能實現(xiàn)單臺大型化。2：結(jié)構(gòu)緊湊，單位容積具有較大的傳熱面積。對管徑8～12mm的傳熱管,每立方米容積的傳熱面積可達100～170m2;占地小，投資相對較省。如果選用列管式換熱器來代替,則需多個列管式換熱器串聯(lián)使用才能達到同樣的換熱要求。3：可滿足多股流體在一個換熱器內(nèi)同時換熱的要求，而一般列管式換熱器無法實現(xiàn)。4：由于

53、換熱管子纏繞排列，兩端還有一段直管段，該管束抗熱沖擊和應(yīng)力變化能力強5：高低壓系統(tǒng)均可使用。缺點：1：換熱管子太長（E1609每根管長約為156m）,且在殼程內(nèi)纏繞排列，殼程管層間的間隙太小，使用比較臟的流體極易堵塞。2：一旦出現(xiàn)堵塞很難徹底處理干凈。3：制造過程中由于管子長、彎曲纏繞多，比較容易形成原始隱患，在運行中隨著疲勞的積累隱患有可能發(fā)展為泄漏。4：當(dāng)出現(xiàn)損壞時，檢查和修復(fù)都比較困難，如果修復(fù)后效果變差，則必須重新更

54、換。,,纏繞管換熱器一般運行周期較長,但經(jīng)常出現(xiàn)問題,主要問題有堵塞.管子泄漏和管口泄漏等,正確選擇合適的修復(fù)方案對裝置十分重要.換熱器出現(xiàn)堵塞后,疏通的方法有兩種:一種是用高壓水槍沖洗,主要針對堵塞不是很嚴(yán)重的情況;第二種就是用酸清洗辦法,主要用于嚴(yán)重堵塞.如換熱器經(jīng)查出現(xiàn)了管子泄漏,那只有在試壓查漏明確的情況下進行堵管.換熱器出現(xiàn)了管子泄漏問題,要分兩種情況進行修復(fù):管口數(shù)量少,則采用堵管辦法;管口數(shù)量較多,堵管后會嚴(yán)重影響換熱效果

55、,則宜選用抽芯補焊的辦法修復(fù)繞管,纏繞管式換熱器的抽芯修復(fù)雖然復(fù)雜,但修復(fù)成功的事例較多.為了減少纏繞管式換熱器的堵塞，要求 所有管程的工藝管線必須保證工藝介質(zhì)的清潔度達到工藝指標(biāo)，如：水洗塔的水供應(yīng)，過濾器的過濾效果等?？傊?，纏繞管式換熱器基本上就是一臺“一次性”的容器，十分不好伺候，一定要小心對待?。?！,,一、低溫泵的特點1 ．泵人口壓力高介質(zhì)通常在常溫常壓下為氣體，只有在一定壓力和低溫下才變化為液體。甲烷的液化條件為3MP

56、a ，一1 00 ℃ ；乙烯的液化條件為2MPa 。2 ，汽化壓力隨溫度而劇變低溫泵輸送的介質(zhì)通常都處于飽和狀態(tài)（或有微量過冷度）這些介質(zhì)隨溫度變化非常顯著。，一般當(dāng)溫度變化±25 ％時，氣化壓力可變化±100%-200%。同時介質(zhì)的 密度、比熱、蒸發(fā)、潛熱等物理性質(zhì)也都將發(fā)生變化。例如溫度上，蒸汽壓急劇增高、密度度減小、比熱增大、蒸發(fā)潛熱減少，使介質(zhì)更易氣化，且增高進口壓力影響泵體強度，又如溫度下降過多時，吸液槽

57、內(nèi)蒸氣壓力隨之下降，而且在流經(jīng)吸入管道時，也容易從外界吸熱升溫，這樣都會造成NPSHa 的下降，使吸入汽蝕性能惡化，因此必須對吸入管道進行保冷，務(wù)使吸液槽內(nèi)溫度不經(jīng)常波動。同時管路中應(yīng)盡量不設(shè)球形閥、節(jié)流孔、濾網(wǎng)等節(jié)流裝置，以免引發(fā)局部壓力下降，使介質(zhì)氣化。3 ．對軸封要求嚴(yán)絕大多數(shù)介質(zhì)具有腐蝕性和危險性，因此不允許泄漏到外界，介質(zhì)的氣化吸熱極易造成密封部位的結(jié)冰，因此輸送低溫介質(zhì)的低溫泵對軸封的要求很嚴(yán)。,,其特點如下：① 立式

58、泵常埋于地下，不受電動機熱風(fēng)、空氣溫度和日照的影響，同時可降低泵的安裝高度，增加灌注頭，提高有效汽蝕余量NPSHa ' ② 泵的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求對稱布置，以便在冷態(tài)下能均勻變形。③ 為便于保冷有利于輸送危險介質(zhì)，泵體常為雙層殼體，內(nèi)殼承受泵壓，內(nèi)外殼之間承受介質(zhì)的吸入壓力，這樣可適當(dāng)降低內(nèi)殼的強度要求。( 2 ）低溫泵的軸封低溫泵的軸封是泵的關(guān)鍵部件，目前大多采用機械密封，型式有單端面、雙端面、串聯(lián)式機械密封。① 單端面機械

59、密封，單端面機械密封結(jié)構(gòu)簡單，輔助設(shè)備很少，過去在使用中經(jīng)常發(fā)生,,密封面的結(jié)冰和閃蒸，因此影響其使用?，F(xiàn)在許多密封件制造廠在設(shè)計時考慮了這一現(xiàn)象，當(dāng)介質(zhì)氣溫度小于一80 ℃ 時，采用甲醇或氮氣密封介質(zhì)的方法解決密封面結(jié)冰間題，目前國外多數(shù)低溫泵配備單端面密封。② 雙端面機械密封，雙端面密封可靠，壽命較長，在密封和泵體之間設(shè)有緩沖室，可起到隔冷作用。為使密封液壓力能隨排液壓力變化而適當(dāng)進行調(diào)節(jié)，一般都配有恒壓器保冷槽等設(shè)備。雙端面密

60、封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輔助設(shè)備；，且當(dāng)內(nèi)密封失校時，密封液將漏入介質(zhì)中，這在某些化工生產(chǎn)中將引起不安全事故。因此隨著單端面密封的改進和技術(shù)的提高，單端面密封在低溫泵上的使用量逐年增加。目前已使用到溫度等于-100℃的場合等。,,( 3 ）低溫泵的軸承低溫泵的軸承分上軸承和下軸承。上軸承處在大氣中，一般采用止推滾珠軸承；下軸承為導(dǎo)向滑動軸承，浸沒在介質(zhì)中工作，并由介質(zhì)進行潤滑。為防止摩擦發(fā)熱引起介質(zhì)氣化，以致破壞潤滑，必須使用自潤滑性好的材料，

61、如聚四氟乙烯、石墨、耐蝕鎳合金等。同時軸頸表面應(yīng)作氮化處理或堆焊硬質(zhì)合金．三、低溫泵的材料( l ）金屬材料泵常用的低溫材料為：奧氏體不銹鋼，如OCr18Ni19，。0Cr18Ni12Mo2 等。 ( 2 ）非金屬材料，非金屬材料主要用于低溫泵的軸封中。常用的非金屬材料有：聚四氟乙烯（最低-73 ℃ ）、丁氰橡膠（最低-40 ℃ ）、玻璃纖維增強型聚四氟乙烯（最低-212 ℃ ）和石墨、（最低-240 ℃ ）等。四、輸送

62、低溫介質(zhì)的泵裝置低溫泵輸送的低溫介質(zhì)通常處于飽和狀態(tài)，對汽蝕余量特別敏感。在設(shè)置低溫泵時要特別注意。五、低溫泵的安裝和運行要求( l ）安裝低溫泵時，泵的零部件必須用溶劑洗滌干凈，干燥后再進行裝配，嚴(yán)禁沾上水和油脂。( 2 ）低溫泵本身和泵的吸入管線均須有保冷措施，以防在運行中從外界吸入熱量使液體汽化，影響泵的吸入性能． ( 3 ）低溫泵及其裝置在投入運行前需清洗干凈，然后用干燥的氮氣等進行清掃，除去泵內(nèi)的水分和空氣，并