重整吸附器制作与焊接方法要点控制论文_孙华东,赵承先,任海涛

中国石油天然气第七建设有限公司 山东胶州 266300

摘要:本文主要阐述了PSA氢气提浓装置重整吸附塔从下料-筒节滚制与纵缝焊接-筒节回圆-筒体环缝组对焊接-封头与裙座连接部分堆焊-裙座与下封头组对焊接—上封头接管组对焊接—主体组对焊接等几部分,根据UOPP-400-00-ST-CH Standard Specification Carbon Steel Vessels制造标准,设备制造满足要求,达到使用条件。

关键词:重整吸附塔 施工工序 组对焊接 过程控制

0 引言

PSA氢气提浓装置重整吸附塔,规格Φ3100*10946*34 /48毫米,吸附器属疲劳容器,操作压力在-0.07MPa~2.4MPa之间交变,设计寿命为20年,设计寿命内交变次数为1750000次,本设备受压元件上禁止焊接图纸之外的任何附件。此设备属于Ⅲ压力容器,介质为重整氢,属于易爆容器。根据制作特点及焊接要求,按照施工工艺进行施工:

1.下料,钢板检验合格后,进行筒体展开长度下料,

L=π(Dn+δs)

注:Dn——筒体内直径

Δs——钢板厚度

1.1号料时板材边缘留出20~30毫米的切边量

1.2划线允差要求:长度允差±2毫米,宽度允差±1毫米,对角线≤2毫米,两相互平行线长度差不大于1毫米。

2.筒节滚制与纵缝焊接

下料检查合格的钢板进行滚板机卷制,先进行两端头预弯,采用2米弦长的内径样板进行矫正,然后进行整体滚制,在坡口两段焊接埋弧焊引弧板,焊接时进行钢板焊缝预热150度,埋弧焊焊接时采用烘干的保护焊药,焊道进行排焊焊接成型,保温冷却。

3.筒节回圆

筒节回圆时要注意滚板机均匀下降,在焊道位置采用多边滚制的方法进行,内部直径测每个筒体单节3个点,椭圆度要求小于10毫米,现在两台都控制在3毫米以内,内部筒体椭圆度小于300毫米内1.5毫米,焊道凸凹度小于3毫米。

4.筒体环缝组对焊接

主体环缝组对时,两环口错边量不超过1.5毫米,焊接时放在调速托辊上,利用上部焊接架固定住埋弧焊机,送丝速度与托辊同步进行施焊,焊接按照规范要求进行预热和后热,保证焊接质量。

5.封头与裙座连接部分堆焊要求

5.1.焊缝应具有光滑的轮廓侧面,且至母材色过渡区域也应打磨光滑。

5.2.裙座和封头之间应至少有2mm的间隙。

5.3.如容器壁厚≤50mm,则不要求内部裙座焊道,但应进行全焊透。应主要避免出现气孔和“水滴”,如发生应当立即除去。

5.4焊接应为低氢焊接。待焊接表面应是干净干燥的,不含涂层,油,灰尘,磷屑和任何有害焊接完整性的物质。

5.5 焊接后,不允许支撑环仍留在原地。

封头焊道

5.6承压部件焊接应为全焊透对接接头

5.7所有双面焊应进行加工打磨,或无论是否是斜面类型,背面焊接前应进行背面清根并打磨。

5.8封头与裙座连接部位采用先堆焊封头的方法,根据图纸尺寸,在封头上进行以裙座中性层划线,根据斜切线位置画出要堆焊的尺寸,封头先固定在筒体上,采用托辊转动埋弧焊在焊接架上焊接的方法进行排焊,解决了图纸要求的焊接间隙,焊道打磨处理后进行探伤,合格后进行封头与裙座的组对,封头与筒体组对后进行对接缝的焊接。严格控制焊道间距,焊道外观成型非常漂亮,实现了封头接口处外缘圆滑过渡。

5.9通过FCAW方法形成的全焊透对焊焊缝应在PWHT前进行100%UT。

6.裙座与下封头组对焊接

下封头对焊完后,进行封头内件的安装,封头内部支撑圈要求与封头坡口位置借助工字钢梁进行向下量尺寸,入口分布器内部支撑件上表面要求偏差±1.5毫米,和基础座偏差不能超过0.1度,控制在3毫米之内;把预制好的群座与堆焊好的封头组对在一起进行焊接。

7.上封头接管组对焊接

在上封头组对前内表面进行处理,焊道要求内部平齐,内部打磨圆滑过渡,内封头基础压痕清除,报检合格后进行上封头的组对焊接。

8.主体目检和尺寸检查(VT)

8.1应根据JB/T 4730对静压容器进行目检并记录实际尺寸。需要记录的尺寸包括:

8.2底部和顶部封头直径都控制在3毫米之内;1.2米的弧度样板检查,内部筒体椭圆度小于2毫米。

接管法兰。要求法兰密封面不能有磕碰和划痕,上部N2法兰内部边缘凹槽不小于2毫米,直径不小于587毫米,法兰内部25毫米弧形不能有划痕磕碰。下部N1接管内部不能有杂物和尘土。

8.3静液压检查后的容器主要尺寸,外部尺寸,整体长度可以大10毫米,不能小于图纸要求尺寸,中间筒体长度5488毫米,允许±6毫米偏差。筒体两边垂直度测量,不能超过6毫米。

8.4内部支撑件上表面到N2法兰面7219毫米,实测一台7230毫米,另一台7234毫米,符合正偏差要求。

8.5管道支架高度要求负偏差,等于或小于图纸尺寸2400毫米。

8.6方位确认,基础座两螺栓孔中心与上法兰螺栓跨中,利用线坠垂直线与上法兰跨中垂直线测量。

9容器表面缺陷

9.1外表面 凹孔和划痕不能超过0.5毫米,外封头基础压痕清除,封头接口处外缘圆滑过渡。接管外部打磨要求不能有焊接咬边,要求打磨圆

滑过渡,管子内部长接管无法打磨的可以不打磨,其余必须打磨,可以有1毫米的凸形余高。

9.2制作时要求4个方位线反复测量,整体安装后才能保证尺寸。孔内外不能有毛刺和飞溅。

10.焊接检查

10.1直接焊接至承压部件上的连接件应在MT前和PWHT后进行检查。

10.2如内部或外部支撑或支架与容器主要焊缝接触,则在组装前,主要焊缝应进行打磨抛光再进行MT检测。

10.3应降低临时连接件。连接件最好不要通过锤击拆除。一旦连接件被拆除,表面应进行打磨抛光并进行100%MT检测。

10.4裙座至封头的两侧焊缝应在裙座内部进行PT检测。

10.5吊耳和尾部吊耳连接件焊接应在PWHT前后进行100%MT检测。如容器重量超过5000kg,只需提供一个吊耳和/或尾部吊耳,全焊透焊缝应进行UT检测。

结论:通过20台PSA氢气提浓装置重整吸附塔的制作,根据工艺流程进行施工控制,质量达到制造标准要求,取得了良好的使用效果。

参考文献:

1.《压力容器》GB/T150.1~4-2011

2.《塔式容器》NB/T 47041-2014

3.压力容器制造作业指导书

4.UOPP-400-00-ST-CH Standard Specification Carbon Steel Vessels(碳钢容器规范标准 翻译 20170329 Rev0)

论文作者:孙华东,赵承先,任海涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/7

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