一种蒸汽发生器的设计及制造

1 设备简介

我公司为某石油深加工联合装置交钥匙建设工程催化裂化装置中制造的循环油浆高压蒸汽发生器, 设备规格为φ2800×108×14198mm, 设备结构见图1。

2 蒸汽发生器主要制造难点

2.1 管箱

管箱筒体和封头为15 CrMoRS30403[1]复合板, DN1400, δ=40+3, 椭圆形封头压制成型后应严格控制端口的椭圆度;筒体卷制后校圆时控制好内径和椭圆度, 防止对接时产生错边量。接管法兰和管箱法兰密封面表层均在管箱最终热处理后再堆焊、加工。

2.2 壳体

壳体法兰:壳体法兰密封面终退后需镗床二次加工密封面;壳程筒体Ⅰ、Ⅱ:材质15Cr Mo R, DN1400/DN1800, δ=108, 因壳程筒体壁厚及直径较大, 对筒体圆度及直线度要求苛刻, 对此制订了留直头温卷温校圆的单节筒体成型工艺, 卷制时应严格控制椭圆度满足GB/T151-2014的要求[2];环缝坡口及削边部位立车加工, 环缝组对采用自动定心工装, 以保证直线度满足图纸要求;锥体:材质15Cr Mo R, φ1400/φ2800, δ=108。锥体分上、下两段分别成型后再组焊, 上段锥体分两瓣下料, 下段锥体分三瓣下料, 锥体厚度较厚, 焊缝焊接填充量较大, 热变形较大, 焊后修校难度较大[3]。

2.3 浮头盖

浮头法兰:按图纸加工、堆焊, 法兰密封面机加工时应留余量, 待浮头盖部件终退后再和隔板端面一起加工浮头法兰密封面及螺栓孔。

拱盖:材质15Cr Mo R+堆焊E309L+E308L, SR1000, δ=100, 拱盖采用整体热冲压成型, 成型后根据GB150.1~150.4-2011的要求[4], 应进行回复性能热处理, 即正火 (加速冷却) +回火热处理, 同炉带母材试板, 拱盖正火出炉后立即在喷淋装置上进行喷淋冷却。拱盖与法兰焊接在保证全焊透的前提下填充量太大易焊接变形, 故其坡口选用内单U;隔板端面应留余量, 待浮头盖部件终退后再和浮头法兰密封面一起加工。

2.4 管束

焊接管头时特别是浮动管板侧应派技术过硬的焊工施焊, 按NB/T47015-2011[5]及相关技术文件要求执行, 否则后期试管头如有缺陷, 要拉出管束返修, 将严重影响生产进度。

2.5换热管与管板进行贴胀, 执行胀管工艺。

胀管压力 (180-190) MPa, 内径扩大 (0.42-0.45) mm。换热管与管板焊接接头焊接一道进行一次100%PT检测, 最终焊接完毕后再进行一次100%PT检测, 按JB/T4730.5-2005中的Ⅰ级合格[6]。管束制造完毕后, 管板端面及换热管焊接接头应酸洗。

3 耐压试验

(1) 模拟件的制作:采用新工艺进行管头检测, 制作模拟件模拟产品的检测, 确保实际在产品中应用时是可行、有依据的, 且该新工艺荣获实用新型专利。 (2) 该设备壳程水压试验 (管头水压试验) 放弃常规采用试压胎具对管头的试验方法, 利用设备原壳体及压紧法兰对管头进行试验, 浮动管板侧管头焊接接头检测利用特制的加长内窥镜进行检测。 (2) 试压用水必须是洁净的, 水温不得低于15℃, 水中氯离子含量不得大于15mg/L;水压试验和检验按通用工艺规程及相关标准执行。 (4) 管头试压:浮动管板与换热管焊接接头全表面涂刷酚酞试剂, 用颜色鲜明的记号笔对浮动管板进行逐排标记, 管头试风, 试风压力:0.6MPa;壳程进行水压试验, 检查换热管与管板的连接强度和致密性, 试验压力为11.4MPa[7], 保压时间30分钟以上。

5 结语

在设备实际制造过程中, 面对出现的新问题及制造难点, 我们组织专家及技术人员进行技术攻关, 制造设备专用模拟件, 确保新工艺的实施具有可行性, 通过验证合格后用于产品中, 且在实际制造过程中是满足国家标准及产品技术要求的。

摘要：本文介绍了国内设计制造的蒸汽发生器的结构, 针对该设备详细分析了设备制造过程中需注意的难点及针对该设备的提出的技术创新, 并顺利完成了该设备的制造。

关键词：蒸汽发生器,换热器,专利

参考文献

[1] GB 713-2008, 锅炉和压力容器用钢板[S].北京.中国质检出版社, 2008.

[2] GB/T151-2014, 热交换器[S].北京:中国标准出版社, 2014.

[3] 徐国民, 关于现有锥体制造技术的几点思考[J].科协论坛 (下半月) , 2012 (11) :34-35.

[4] GB150.1~150.4-2011, 压力容器[S].北京:中国标准出版社, 2011.

[5] NB/T47015-2011, 压力容器焊接规程[S]北京:中国标准出版社, 2011.

[6] JB/T4730.5-2005承压设备无损检测第5部分:渗透检测[S].北京:新华出版社, 2005.

[7] 李世玉, 压力容器设计工程师培训教程[M].北京:新华出版社, 2005.