EOPC塔頂冷凝器的制造

李紅娜

EOPC塔頂冷凝器的制造

李紅娜

根據EOPC塔頂冷凝器設備的制造難點及要求制定了焊接工藝，同時介紹了焊接過程中焊接設備與材料的使用情況，順利完成了冷凝器的制造工作，取得很好的效果。

1. 概述

我公司承攬了天津石化公司某廠環氧乙烷擴能改造項目的多臺設備制造任務，制造難度較大。EOPC塔頂冷凝器是其中之一，該設備最主要的制造難點是管板的加工，其主要技術特性如表1所示。該設備屬于第II類壓力容器，按照GB151—1999《管殼式換熱器》、TSG R0004—2009《固定式壓力容器監察規程》進行設計、制造和驗收。

2. 設備材料要求

EOPC塔頂冷凝器內徑尺寸為1 900mm，管程采用不銹鋼材料，殼程采用碳鋼材料，管板采用碳鋼與不銹鋼堆焊的結構，各部件材料參數如表2所示。

對各種材料的要求如下：

S30403不銹鋼板材應符合GB 24511—2009《承壓設備用不銹鋼鋼板和鋼帶》標準要求，供貨狀態為固溶，表面加工類型為1D級。

Q345R鋼板應符合GB 713—2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》標準要求，供貨狀態為熱軋。

換熱管材料S30403應符合GB 13296—2013《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》標準冷拔管要求，外徑偏差±0.1mm，壁厚偏差為0+20%；換熱管不得拼接，還應符合NB/T47019—2011《鍋爐、熱交換器用管訂貨技術條件》規定。

接管Q345材料應符合GB 6479—2000《高壓化肥設備用無縫鋼管》標準要求，供貨狀態為正火，其wS≤0.020%。

接管S30403材料應符合GB/ T 14976—2012《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》標準要求，供貨狀態為固溶。

管板Q345IV+S30403采用堆焊結構，基層材料Q345應符合NB/T47008－2010《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》標準IV級要求，供貨狀態為正火。

表1 設備主要技術特性

表2 各部件材料參數

3. 制造與檢測

（1）管板堆焊 管板（見圖1）采用單面堆焊，由于焊接變形較大，所以為保證堆焊后管板相對平整，采用階梯狀加工待堆焊面，另一側留堆焊后的加工余量。待堆焊面除油銹后進行100%磁粉檢測，按JB/T4730.4—2005要求I級合格。焊接時控制層間溫度≤150℃，焊接參數如表3所示。

堆焊后要求如下：整個堆焊表面應平整，平面度公差≤1mm，堆焊層厚度應均勻，最厚與最薄之差≤1mm；堆焊表面加工（鉆孔前）的堆焊層表面應進行100%滲透檢測，符合JB/ T4730.5—2005標準要求，I級合格；堆焊后應檢測距離堆焊表面以下5mm深度以內的化學成分，并滿足S30403板材的要求；堆焊后，應保證管板不發生翹曲和變形。

（2）殼體A、B類焊縫 管箱筒體與殼程筒體焊接坡口如圖2所示， 焊接參數如表3所示。焊后分別對殼程筒體進行20%射線檢測，按JB/T4730.2—2005要求III級合格，管箱筒體進行100%射線檢測，按JB/T4730.2—2005要求II級合格。

（3）換熱管與管板連接 采用強度焊加貼脹的方法，先焊后脹。首先焊接前應對接頭處用丙酮或相當的溶劑進行清理，去除油污和渣物，換熱管管頭至少超出管板厚度50mm范圍內需打磨至露出金屬光澤。其次將管子逐根點焊，焊點不少于2點，采用中心輻射焊，防止管板變形，焊接參數如表3所示，焊接接頭如圖3所示。采用鎢極惰性氣體保護焊，焊后接頭進行100%滲透檢測，按JB/T4730.5—2005標準I級合格。最后清除焊渣及高出換熱管內壁的焊瘤，選擇合適的脹管器對管子逐根進行貼脹。

4. 焊接設備及焊接材料應用

（1）焊接設備 使用的焊接設備主要有： DC—1500林肯焊機（見圖4）、DC—1000林肯焊機（見圖5）、NSA4—300直流手工鎢氬弧焊機（見圖6）。

（2）焊接材料 使用的焊接材料主要有：天津金橋的J507、H10Mn2+HJ431；哈爾濱焊接研究所威爾焊接公司的焊帶H309、H308L+SJ304；昆山京雷的ER308L、A002。

圖1 管板示意

圖2 殼體焊接坡口

表3 焊接參數

圖3 管板與換熱管連接焊縫

圖4 DC—1500林肯焊機

圖5 DC—1000林肯焊機

圖6 NSA4—300直流手工鎢氬弧焊機

5. 結語

通過對管板堆焊變形采取了上述有效的預防措施、正確合理的焊接手段、嚴謹的檢測辦法，最終按照圖樣要求圓滿完成了制造工作。對于以后承攬類似工作具有指導意義，防止該類產品發生事故。

李紅娜，天津津濱石化設備有限公司。