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硝酸吸收塔制造工艺方案

樊立强

【摘要】硝酸吸收塔是硝酸生产过程中的核心设备,具有直径大、壁薄、内件重、

易变形、冷却盘管结构复杂等特点,主体材质为S30403、S30403Ⅱ.制作工艺方案

及控制措施的好坏决定了该设备制作质量的高低.

【期刊名称】《山西化工》

【年(卷),期】2013(033)001

【总页数】4页(P33-35,38)

【关键词】硝酸吸收塔;制造;工艺方案;控制措施

【作者】樊立强

【作者单位】山西丰喜化工设备有限公司山西永济044500

【正文语种】中文

【中图分类】TQ051

硝酸吸收塔的作用是将来自冷却器的NO2与塔内的H2O、O2经反应后转化为质

量分数为63.5%左右的硝酸。其主体材质为S30403、S30403II。S30403具有优

秀的抗晶间腐蚀能力，使用温度－196℃～800℃。该设备具有直径大、壁薄、内

件重、易变形、冷却盘管结构复杂等特点，制作质量要求高。为保证制作及安装过

程中塔体圆度、直线度，塔盘的水平度、平面度，冷却盘管成形后的圆度及其与连

箱管板的内孔焊接质量等，本文对该设备的制造、组装、焊接、无损检测和水压试

验、气密性试验的过程制定了工艺方案和控制措施。

1设备制造工艺方案

1.1设备技术特性及设计特点

1.1.1设备技术特性(见表1和表2)

表1硝酸吸收塔的规格结构尺寸/mm塔盘/层盘管/mm主体材料设备总重/kg

Φ4400×16/25/28/30×6297037Φ26.7×1.65S30403262720

表2硝酸吸收塔的技术特性/MPa设计温度/℃工作介质操作压力/MPa操作温度/℃

腐蚀裕量/mm部位设计压力壳侧管侧(1层～10层)管侧(11层～37层)1.060.50

0.8590505063.5%硝酸冷却水(1层～10层)低温水(11层～32层)冷冻水(33

层～37层)1.010.450.806032.0/42.0(1层～10层)18.0/22.5(11层～32

层)7.0/12.0(33层～37层)100

1.1.2设备设计特点

该设备壳侧介质为质量分数63.5%的硝酸。如果采用传统的管穿入管板前端焊接

而成的接头，则因管板与管之间有间隙而容易产生缝隙腐蚀。为解决此问题，该设

备设计要求管板与管的连接方式采用内孔焊焊接。为保证内孔焊焊接质量，要求对

内孔焊焊接接头进行100%射线探伤。为防止硝酸可能引起的晶间腐蚀破坏，设计

规定与介质接触的材料均选用超低碳Cr-Ni奥氏体不锈钢，并对固熔状态下的母

材敏化试样进行晶间腐蚀试验，对焊缝焊态下的试样进行晶间腐蚀试验，试验方法

按GB/T4334-2008进行，合格指标为5个周期的平均腐蚀率或3个周期的最大

腐蚀率≤0.6mm/a。

设计要求塔内安装37层塔盘，在第1层～第7层塔盘上，每层安装4层复合盘管;

在第8层～第10层塔盘上，每层安装3层复合盘管;在第11层～第18层塔盘上，

每层安装双层复合盘管;在第19层～第32层塔盘上，每层安装单层复合盘管。

1.2设备制造、检验和验收的标准规范

设备制造过程执行TSGR0004《固定式压力容器安全技术监察规程》、

GB150.1～4-2011《压力容器》、HG20652-1998《塔器设计技术规定》、

JB/T4710-2005《钢制塔式容器》和NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》等

17个标准。各标准执行时，优先按就高和就严的标准执行;所采用的标准、规范和

技术条件、施工图纸及其技术要求等发生矛盾时，按要求较高者执行;卖方对执行

标准、规范和技术条件、施工图纸及其技术要求等的变更须征得买方及设计方的认

可。

1.3设备材料的要求

1.3.1板材

设备主体所用S30403板材应满足GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢

带》中的规定，固熔状态供货。S30403钢板化学成分、力学性能、供货状态、表

面质量及材料存放等按相应的标准执行。

1.3.2锻件、钢管的化学成分及力学性能

S30403锻件和钢管的制造、检验、验收应分别