苯乙烯裝置第一脫氫反應器制造難點解決方案

王沖（山東齊魯石化機械制造有限公司，山東 淄博 255400）

苯乙烯裝置第一脫氫反應器制造難點解決方案

王沖（山東齊魯石化機械制造有限公司，山東 淄博 255400）

苯乙烯裝置的核心設備第一脫氫反應器（DC-301），材料特殊，結構復雜，技術要求苛刻。設備制造的最大難點之一是其下部件號1物料混合段的制造，難點之二是件號20靜態混合器的裝配，難點之三是件號5、件號6催化劑內外筒之間同軸度的保證。這是該設備能否制造成功，滿足設計要求的關鍵。

物料混合段；靜態混合器；同軸度

下面分別闡述該設備重點、難點部件制造、裝配解決方案。

1 件號1物料混合段制造難點的解決方案

該部分材質特殊，是從美國進口的材質為UNS N08811的高鎳合金，能耐很多腐蝕介質的腐蝕。其焊接難度大，結構復雜，工作溫度高達700多度，并且要進行整體熱處理、水壓試驗和隔熱襯里等多道工序的施工，其工藝技術要求高，工序繁瑣，是我們制造該設備能否成功的第一個難點。解決方案為：（1）件號1-1短節I、1-3錐段、1-7筒體I、1-8筒體II組對、焊接、RT探傷合格。（2）件1-4短節II與件1-5鞍形鍛造接頭組對并焊接，且RT探傷合格。（3）內側焊縫（件號20靜態混合器所處位置的焊縫）打磨平滑且不留余高，以便于以后件20靜態混合器的順利裝入。（4）管口（13）號線開孔，坡口做100%PT檢測。（5）組對管口（13）鞍形鍛造接頭（即件號5），焊前內加支撐以防焊接塌陷，焊接并RT合格。（6）件1-2分布器之件1-2-1短節與件1-2-2半球形封頭組對并焊接。（7）件1-2分布器與件1-3錐段組對并焊接，注意保證件1-2分布器與件1-3錐段同軸度要求。（8）焊打壓用封頭及管口（13）盲板。（9）整個部件做消應力熱處理。熱處理工藝：885--895℃，保溫1.5小時，空冷，升溫速度80—180℃/h。（10）熱處理后檢驗件1-3錐段翻邊部分及件1-7筒體I外表面任意處的晶粒度，應符合ASTM3—5級的要求。（11）整個部件作水壓試驗。試驗壓力2.0MPa。（12）件1-8筒體II切割至圖示長度并切割坡口，坡口為外坡30°，鈍邊0-0.5㎜。坡口做100%PT檢測。（13）襯里；首先將件1-9耐火纖維針刺毯鋪好，然后進行耐火絕熱澆筑料的澆筑（即件1-10隔熱塊），最后組焊件1-11外壓圈及件1-12內壓圈。（14）件1-13圓鋼與件1-6蒸汽分布錐組焊，保證其圓度，使其與件1-2分布器的配合間隙不大于0.3㎜。（15）組裝件1-6蒸汽分布錐，并保證其與件1-2分布器的配合間隙不大于0.3㎜。調整好后與件1-7筒體I焊接。（16）按方位圖組焊件22支撐柵I、23支撐柵II、24支撐柵III。（17）件1物料混合段與下封頭短節組對并焊接，且RT合格，合格后將內側焊縫打磨平滑且不留余高。

2 件號20靜態混合器裝配解決方案

靜態混合器，是使各種物料充分混合反應的裝置。在安裝過程中，如何保證使混合器正確安裝到位，不使混合器受損變形，影響混合效果，是必須解決的又一難點。由于設備結構的特殊性，靜態混合器按常規方法根本無法裝配，因為下部物料混合段已經整體熱處理后組焊完畢，而件號5催化劑內筒是一個整體與下封頭組焊在一起。解決方案為：從件5內筒下部截取長度為425㎜的短節，并將該短節作為件5-1-1，并將分段處修磨出外30°坡口，鈍邊1㎜。將該短節與下封頭組焊好，內側焊縫2打磨平滑。然后從設備內側將三組靜態混合器依次裝入。注意：裝靜態混合器時，第一，先裝件20-1混合器，裝入時要使混合器的波紋方向與下部的支撐柵成90°布置，以保證支撐柵支撐到整個混合器，然后依次裝入件20-2和20-3兩組混合器。注意：三組混合器要順著波紋方向兩兩成90°布置。靜態混合器安裝完后，再組焊件17、18、19支撐柵。最后，再裝入件號5催化劑內筒，與件號5-1-1短節組焊，從而完成混合器的裝配。

3 件5、件6催化劑內外筒裝配同軸度問題的解決方案。

設備技術要求件5催化劑內筒與件6催化劑外筒的同軸度不大于6㎜，因受多種因素的影響，要達到這一要求是非常困難的，經反復優化施工方案，終于解決了這一難題。解決方案為：（1）件6催化劑外筒先與件7催化劑封蓋組焊好。（2）件5催化劑內筒（已與件4分布錐組裝好）與件5-1-1短節組對，通過調整上端部4個方向到殼體的距離來保證其與殼體的同軸度不大于3㎜。（3）件6與件7組件裝入，同樣通過調整上端部4個方向到殼體的距離來保證其與殼體的同軸度不大于3㎜，然后再測量件5與件6催化劑內、外筒之間的間距，滿足同軸度要求后將件6與下封頭焊好，這樣就可保證件5催化劑內筒與件6催化劑外筒同軸度滿足設計圖紙的要求。

4 結語

由于對該設備結構進行了深入的研究，對關鍵部件的制造工藝突破傳統的思維進行工藝優化，使得主要部件的制造工藝、裝配質量得到保證。因此，整個設備施工過程進展順利，設備整體制造、裝配質量符合設計圖紙、工藝技術文件的要求，得以按時交付。