合成塔制造工艺.doc

１０万吨／年甲醇合成塔制造 摘要：本文介绍了国内自行设计的10万吨/年甲醇合成塔的主要技术参数，结构特点，材料的选择和制造工艺特点。 关键词：甲醇合成塔 ；制造工艺； 质量控制 中图分类号： 文献标识码： Fabrication of 100000 Ton/year Methanol Synthetic Tower GUAN Yun-sheng1, LIU Zhong-hui2,LIN Min1 (1.Metallic Structure Factory Daqing Petroleum Administration Bureau, Construction Material Co.,Daqing 163453,China ;Daqing Boiler Testing Institute, Daqing 163712,China) Abstract: In this paper, the technical parameters of a 100000 Ton/Year Methanol Synthetic Tower, Which is designed in China, are introduced briefly, and it is focused on the discussion of structure characteristic, material selection and fabricating procedure of the Tower. Keyword: Methanol Synthetic Tower; fabricating procedure; quality control 随着石油化学工业的迅速发展，钢制管壳式换热器设备大型化趋势明显，虽然GB151《管壳式换热器》只规定了公称直径DN≤2600mm换热器的设计、制造、检验和验收的要求，但实际应用中已远超出了其参数范围。98年后我厂先后成功制造了2台１０万吨／年甲醇合成塔，直径为φ3400mm，甲醇合成塔是甲醇项目的核心设备，其材料的选择、结构和制造都有其特点，标志着１０万吨／年甲醇合成塔制造国产化取得突破进展。 １０万吨／年甲醇合成塔技术特性 采用国内材料制造的最大的合成塔，设备规格Φ3400mm×12000mm，主体材质：13MnNiMoNbR，换热管材质00Cr18Ni5Mo3Si2，规格Φ38mm×2mm　，数量4741根，其技术特性见表1。 表1 合成塔技术特性 项 目 壳 程 管 程 设计压力/MPa 5.1 5.7 设计温度/℃ 265 275 操作压力/MPa 3.9～4.7 5.1～5.2 操作温度/℃ 250～260 255～265 工作介质 蒸汽、水 合成气 水压试验压力/ MPa 7.2 7.2 腐蚀裕度/mm 3 3 换热面积/m2 3280 设备重量/Kg 124400 制造工艺及质量控制 甲醇合成塔为立式固定管板反应换热器其结构见图1。上、下管板与加强筒体采用双面全焊透角接结构，支持板3块为整圆，换热管与管板组焊完毕并检验合格后才能与筒体组焊。换热管要逐根压力试验，换热管与管板的联接采用强度焊加贴胀。壳体材质13MnNiMoNbR的化学成分见表2，力学性能见表3（舞阳钢铁公司），换热管材质00Cr18Ni5Mo3Si2的化学成分和力学性能见表4（上钢五厂）。我厂制定了切实可行的工艺技术方案，使合成塔制造顺利完成，达到设计各项指标，投入运行效果良好。 1.上封头组焊件 2.上加强筒体组焊件 3.中间壳体组焊件 4.下加强筒体组焊件 5.下封头组焊件 图1 合成塔结构示意 表2 13MnNiMoNbR钢材的化学成分 % C Si Mn P S Ni Mo Cr Nb 12~ 0.16 20~ 0.50 20~1.60 ≤0.020 ≤0.020 80~ 1.00 30~ 0.40 20~ 0.40 010~ 0.030 表3 13MnNiMoNbR钢材的力学性能和冷弯结果 厚度 mm 交货 状态 取样 方向 拉 力 试 验 冲 击 试 验 冷弯试 验 180° σb/MPa σs/MPa δ5/% 试验温度/℃ AKV /J 平均值 单个值 ≤ 100 正火加回火 横向 570- 735 ≥ 390 ≥ 18 0 ≥31 ≥22 d=3a 表4 双相不锈钢管00Cr18Ni5Mo3Si2化学成分和力学性能 化学成分 ％ C Mn Si Cr Ni Mo S P