论文《洗涤塔关键制造技术分析》-仁创编译转载

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　　摘要:介绍了洗涤塔的主要结构及制造过程，着重叙述了设备制造过程中的内件制造、总体装配工艺，为相似类型立式压力容器的制造积累了经验。

　　关键词:洗涤塔;内件;压力容器;装配工艺

　　洗涤塔作为煤化工产品生产工艺流程中的重要设备之一，主要作用是合成气的冷却净化[1]，同时塔式容器作为典型的立式压力容器，其制造过程具有一定的代表性。某公司制造的洗涤塔内件多、制造难度大。对此，制定了切实有效的制造工艺方案，使产品顺利产成。

　　1产品结构

　　1.1主要结构特点

　　该洗涤塔由壳体与内件两部分构成，结构见图1所示，壳体分为上、下两段，内件包括上段气体分布器、下段气体分布器、塔盘等。该洗涤塔总重约265t，其外形尺寸如下:4373mm/3963mm×33645mm，设备壳体内表面全部堆焊≥6.5mm的耐蚀层，材质为E309L(过渡层，3.5mm)+E316L(表面层，≮3mm)，内件材质均为不锈钢。

　　1.2技术要求

　　该洗涤塔为Ⅲ类(A2)压力容器，任意3000mm长筒体直线度偏差≯3mm，筒体(含变径段)总直线度≯24.2mm，塔体垂直度≯30mm。洗涤塔本体上与就地液位计相连接的接管尺寸允许偏差要求为:两接管距离允差±1.5mm;通过两接管中心垂线的间距≯1.5mm;通过两接管法兰中心的垂直线间距≯1.5mm;法兰面的垂直度公差不得大于法兰外径的1.5%。

　　1.3主要设计参数

　　该洗涤塔主要设计参数见表1。

　　2主要制造过程简介

　　2.1气体分布器

　　该洗涤塔气体分布器包括上、下两段，主要由分布管、连接管、母管、圆筒等零件构成，上段气体分布器如图2所示。气体分布器主体为中间部分母管-圆筒组件，两侧的分布管与连接管通过法兰螺栓相连，整个气体分布器再通过U形螺栓连接到与筒体内壁相焊的支撑圈上，气体分布器结构紧凑，零件数量较多，为了保证气体分布器装配后，所有分布管、连接管中心线处于同一水平面，母管-圆筒组件(图中虚线框内所示)中连接管的装配、焊接质量极为重要，对此制定了两种工艺流程进行比选。1)母管、圆筒单独划线、开孔→装焊连接管→母管-连接管组件与圆筒焊接。2)母管与圆筒装焊成组件→整体划线、开孔→装焊连接管。经分析，由于各零件焊缝焊接量较小，通过合理的焊接参数能够较好的控制连接管焊接时的变形，因此母管-圆筒组件的装焊质量主要在于母管上各孔之间的位置精度，即如何保证母管上各孔中心处于同一平面至关重要。该洗涤塔气体分布器制造过程中选择了方案二所示的工艺流程，原因在于，该母管为不锈钢钢板卷焊而成，其自身即存在一定的椭圆度，同时两件母管之间形状、尺寸也不可避免的会有一定的差异，采用方案一时，由于误差累积，无法保证连接管装焊后中心处于同一平面，而方案二，母管与筒体装焊成组件后，整体开孔，使各孔中心处于同一平面，再装焊接管，有效的避免了累积误差，从而保证了两侧连接管中心线处于同一平面内。

　　2.2洗涤塔总体装配

　　为了避免不锈钢材质内件经历热处理，同时保证洗涤塔壳体总体装配直线度公差，将该洗涤塔整体分为上段筒体、下段筒体以及裙座三大段，三大段分别组装成组件后，进行最终装配，其中上段筒体组件整体热处理、下段筒体组件及裙座过渡段整体热处理，两条总装环缝进行局部热处理。该洗涤塔总体装配关键在于壳体直线度公差及壳体接管相互位置精度的保证，制造过程中，洗涤塔壳体上、下段筒体分别成组件后，两大段试装配，试装配过程中，分别以球形封头顶部接管法兰面、两大段各自的环缝截面及下锥组件底部接管端面为测量面，并使用定心器分别在测量面上定出中心点，使用测微准直望远镜建立两大段中心基准线[2];试装时，以下段筒体中心线为基准，使用准直望远镜测量上段筒体中心线与下段筒体中心线偏差并加以调整。上、下段筒体中心线重合后，装配环缝拉筋板固定两大段筒体，并整体划筒体四象限基准线、接管孔线，以此保证上、下段筒体上各接管孔之间相互位置精度的要求;作好壳体试装标记后，拆除拉筋板，上、下段筒体按线单独开孔、装焊接管，待无损检测合格后，两大段组件分别整体进炉热处理;最后两大段筒体的正式装配，利用已有的试装配标记，使装配过程能够更加顺利，同时使用准直望远镜复测筒体同轴度偏差[3]，示意见图3，调整合格后环缝拉筋板固定，装焊两大段成一体，具体总体装配工艺流程如下:上、下段筒体分别焊接环缝成组件→试装配两大段筒体环缝→整体划四象限基准线、筒身接管孔线、附件装配线→拆试装环缝→上、下段筒体单独开孔、装焊筒身接管、附件→上、下段筒体分别整体热处理→装焊内件→装焊环缝→环缝局部热处理。

　　3结语

　　洗涤塔的顺利制造完成，表明针对该产品制定的制造工艺方案是切实可行的。该方案的实施，在洗涤塔制造过程中控制了装焊变形，实现了热处理，保证了形位公差，从而保证了现场的装配精度和使用效果，为今后同类型产品的制造积累了宝贵经验。

　　参考文献

　　[1]贺永德.现代煤化工技术手册[M].北京:化学工业出版社，2010.

　　[2]刘太平，武玉君，杜国珠.大型德士古气化炉制造工艺[J].制造与安装，2014，31(5):69-74.

　　[3]孟震.气化炉制造的过程的控制和检验[J].电焊机，2011，41(12):72-81.

　　作者：付太永 武玉君 杜国珠 单位：哈尔滨锅炉厂有限责任公司

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