苯乙烯装置第一脱氢反应器制造难点解决方案

下面分别阐述该设备重点、难点部件制造、装配解决方案。

1 件号1物料混合段制造难点的解决方案

该部分材质特殊,是从美国进口的材质为UNS N08811的高镍合金,能耐很多腐蚀介质的腐蚀。其焊接难度大,结构复杂,工作温度高达700多度,并且要进行整体热处理、水压试验和隔热衬里等多道工序的施工,其工艺技术要求高,工序繁琐,是我们制造该设备能否成功的第一个难点。解决方案为:(1)件号1-1短节I、1-3锥段、1-7筒体I、1-8筒体II组对、焊接、RT探伤合格。(2)件1-4短节II与件1-5鞍形锻造接头组对并焊接,且RT探伤合格。(3)内侧焊缝(件号20静态混合器所处位置的焊缝)打磨平滑且不留余高,以便于以后件20静态混合器的顺利装入。(4)管口(13)号线开孔,坡口做100%PT检测。(5)组对管口(13)鞍形锻造接头(即件号5),焊前内加支撑以防焊接塌陷,焊接并RT合格。(6)件1-2分布器之件1-2-1短节与件1-2-2半球形封头组对并焊接。(7)件1-2分布器与件1-3锥段组对并焊接,注意保证件1-2分布器与件1-3锥段同轴度要求。(8)焊打压用封头及管口(13)盲板。(9)整个部件做消应力热处理。热处理工艺:885--895℃,保温1.5小时,空冷,升温速度80—180℃/h。(10)热处理后检验件1-3锥段翻边部分及件1-7筒体I外表面任意处的晶粒度,应符合ASTM3—5级的要求。(11)整个部件作水压试验。试验压力2.0MPa。(12)件1-8筒体II切割至图示长度并切割坡口,坡口为外坡30°,钝边0-0.5㎜。坡口做100%PT检测。(13)衬里;首先将件1-9耐火纤维针刺毯铺好,然后进行耐火绝热浇筑料的浇筑(即件1-10隔热块),最后组焊件1-11外压圈及件1-12内压圈。(14)件1-13圆钢与件1-6蒸汽分布锥组焊,保证其圆度,使其与件1-2分布器的配合间隙不大于0.3㎜。(15)组装件1-6蒸汽分布锥,并保证其与件1-2分布器的配合间隙不大于0.3㎜。调整好后与件1-7筒体I焊接。(16)按方位图组焊件22支撑栅I、23支撑栅II、24支撑栅III。(17)件1物料混合段与下封头短节组对并焊接,且RT合格,合格后将内侧焊缝打磨平滑且不留余高。

2 件号20静态混合器装配解决方案

静态混合器,是使各种物料充分混合反应的装置。在安装过程中,如何保证使混合器正确安装到位,不使混合器受损变形,影响混合效果,是必须解决的又一难点。由于设备结构的特殊性,静态混合器按常规方法根本无法装配,因为下部物料混合段已经整体热处理后组焊完毕,而件号5催化剂内筒是一个整体与下封头组焊在一起。解决方案为:从件5内筒下部截取长度为425㎜的短节,并将该短节作为件5-1-1,并将分段处修磨出外30°坡口,钝边1㎜。将该短节与下封头组焊好,内侧焊缝2打磨平滑。然后从设备内侧将三组静态混合器依次装入。注意:装静态混合器时,第一,先装件20-1混合器,装入时要使混合器的波纹方向与下部的支撑栅成90°布置,以保证支撑栅支撑到整个混合器,然后依次装入件20-2和20-3两组混合器。注意:三组混合器要顺着波纹方向两两成90°布置。静态混合器安装完后,再组焊件17、18、19支撑栅。最后,再装入件号5催化剂内筒,与件号5-1-1短节组焊,从而完成混合器的装配。

3 件5、件6催化剂内外筒装配同轴度问题的解决方案。

设备技术要求件5催化剂内筒与件6催化剂外筒的同轴度不大于6㎜,因受多种因素的影响,要达到这一要求是非常困难的,经反复优化施工方案,终于解决了这一难题。解决方案为:(1)件6催化剂外筒先与件7催化剂封盖组焊好。(2)件5催化剂内筒(已与件4分布锥组装好)与件5-1-1短节组对,通过调整上端部4个方向到壳体的距离来保证其与壳体的同轴度不大于3㎜。(3)件6与件7组件装入,同样通过调整上端部4个方向到壳体的距离来保证其与壳体的同轴度不大于3㎜,然后再测量件5与件6催化剂内、外筒之间的间距,满足同轴度要求后将件6与下封头焊好,这样就可保证件5催化剂内筒与件6催化剂外筒同轴度满足设计图纸的要求。

4 结语

由于对该设备结构进行了深入的研究,对关键部件的制造工艺突破传统的思维进行工艺优化,使得主要部件的制造工艺、装配质量得到保证。因此,整个设备施工过程进展顺利,设备整体制造、装配质量符合设计图纸、工艺技术文件的要求,得以按时交付。

摘要：苯乙烯装置的核心设备第一脱氢反应器(DC-301),材料特殊,结构复杂,技术要求苛刻。设备制造的最大难点之一是其下部件号1物料混合段的制造,难点之二是件号20静态混合器的装配,难点之三是件号5、件号6催化剂内外筒之间同轴度的保证。这是该设备能否制造成功,满足设计要求的关键。

关键词：物料混合段,静态混合器,同轴度