【正文】 該設備又是長周期運行并有多年的使用壽命，因此，根據“壓力容器安全技術規(guī)程”和用戶的要求，都必須有完整的能證明其產品性能和質量可靠性及制造過程中所有修改返修記錄的文件資料，一方面提供給用戶，一方面制造存檔保 存，作為今后備查。大型尿素合成塔發(fā)運見圖二十五。最后安裝頂蓋等緊固件，裝運出廠。現在動態(tài)計算機控制的電阻應變儀，可直接打出 各個壓力等級的應變值或應力值。氨滲漏檢查合格后組裝頂蓋等密封件，上緊螺栓，準備灌水進行水壓試驗，有要求時還要進行外壁應變測定。第二層為 耐蝕層。 φ 2800mm半球形封頭整體展開尺寸直徑為φ 4140mm，厚度 125mm。沖壓時溫度應控制在 920~960℃，其時的σ b≈ 48Mpa，則可算出沖壓力約在 27000N~31000N 之間。要求整個焊縫（ 60mm厚）達到 JB4730II級片標準→預熱 100~150℃→埋弧自動焊⑤道，焊絲 US40 加焊劑 MF38，焊絲直徑φ ，電流 550~650A，速度7~9mm/秒→外口 焊滿后對焊縫表面和熱影響區(qū)進行 MT→硬度測定，要求焊縫及兩側熱影響區(qū)的硬度≤ HB280→直線加速器射線探傷（有條件的廠家）。而調節(jié)里口錯邊量達到最小是不容易的。 圖十四筒節(jié)端部堆焊示意圖 ] 5）筒節(jié)與筒節(jié)的組對焊接 筒節(jié)與筒節(jié)之間組對以后進行環(huán)焊縫焊接，環(huán)焊縫結構如圖十五所示。 圖十二 盲層板縱縫間斷焊示意圖 20 層板縱焊縫坡口見圖十三。 小型的多層筒節(jié)包扎拉緊架有拉緊架固定式和拉緊架移動式（卡鉗式），其中拉緊架移動式（卡鉗式）也可以用于層板環(huán)縫錯開整體包扎用，使整臺多層式高壓容器在專用支架上包扎完成，消除了深厚的環(huán)焊縫，已在其他高壓容器上得到應用，可大大提高層板材料利用率，降低多層高壓容器的制造成本。 層板材料是主要的受壓元件，也要按 DIN50049 合格證書 進行驗收。 2）盲層板 盲層板主要起保護不銹鋼內筒的作用，它只要求可焊性，對機械性能可不予考慮。標記移植用記號筆應采用不含氯離子、硫化物的顏料。 超低碳奧氏體不銹鋼的制作，要求有一個清潔的場地和環(huán)境，避免鐵素體污染和磕碰劃傷，否則會影響不銹鋼的耐蝕性能?！蠈⑼搀w放在專用的夾具上進行縱焊縫焊接（帶焊接試板）→⑿焊縫鐵素體測定。將材料牌號、爐批號、板號或其本廠代號，用不含氯離子或金屬養(yǎng)料的記號筆（可防水而不褪色）抄寫到將要下料的板面上→⑷剪切下料→⑸在卷板機上卷圓，當兩頭彎曲圓度達到要求后取下。 按照國際先進國家規(guī)范的要求，內筒材料的檢驗證書型式應符合 DIN5004 類的要求即這種材料除了供應廠出具檢驗報告和合格證書外，還必須由用戶（設備制造廠）或最終用戶委托的第三方監(jiān)督檢驗機構的代表進行復查或到鋼廠監(jiān)督檢驗。 1）板材、管材、棒材及鍛件等原材料 a) 按爐批號復驗化學成份； b) 逐件測定鐵素體含量； c) 同一熔煉爐號、同一規(guī)格、同一熱處理號的原材料，應按下列規(guī)定抽樣進行晶間腐蝕傾向性試驗，試驗方法按 HG/T3173或工程標準規(guī)定。 . 制造流程（典型的φ 塔流程圖見附件） 典型的尿素合成塔制造主流程如下： 襯里內筒 →材料復驗→下料→卷園（ DT）→縱橫坡口加工（ DT）→焊接（帶試板）→校圓→ FT、 PT、 RT→焊接試板腐蝕試驗（五個周期）及選擇性腐蝕檢查→裝配內襯胎→裝配包扎盲層板→焊接（不滿焊）→包扎焊接層板→第一層 14 MT、 HT→繼續(xù)包扎焊接層板→逐層檢查包扎貼緊度→鉆警報氣→最后一層縱縫不銑磨平要作 MT、 HT→加工環(huán)縫坡口（ DT）→鉆鏜檢漏孔（ DT）→環(huán)縫坡口封焊→ PT→筒節(jié)與筒節(jié)組對焊接→ FT、 PT、 RT、 HT→筒體與（ 封頭組件 ）上下封頭部件組對焊接（ DT）→ FT、 PT、 RT、 HT→組對內件→ FT、 PT→焊檢漏管→氧密→總檢→氨滲漏試驗（內控）→裝配管口密封緊固件→充水進行水壓試驗→進行外壁應變測量（如果有要求的話）→放水清洗內壁→氨滲漏試驗（驗收依據）→最終檢驗→清理、打磨（需要的話）→ PT、 MT（外壁）→油漆→裝運→發(fā)送。在 W 點，第三方或用戶駐廠代表要到現場見證該工序的進行，如果因故無法到現場可以事先書面申明放棄，該工序完工后可以轉入下道工序，在完工后的記錄文件上簽字認可。 8） J14，人孔頂蓋與物料管的焊接如 20MnMo+00Cr17Ni14Mo2N 改良型。焊條BM310MoL， (00Cr25Ni22Mo2型 )。 圖十 尿素塔檢漏孔結構 a 11 圖十 尿素塔檢漏孔結構 b 圖十 尿素塔檢漏孔結構 c . 投產制造前的技術準備和制造過程中的質量控制 尿素合成塔是所有高壓容器制造技術要求最高的一種。檢漏孔的結構型式多種多樣，如圖十 a)、 b)、 c)等等，各有千秋。此檢漏槽破壞了高壓筒休內壁的完整性，使高壓殼體的受力 情況 圖八 尿素合成塔檢漏系統(tǒng)結構之一 不好，而且檢漏槽的加工也比較困難。齒形墊可以采用與襯里材料同樣的板材制作。這種墊片是用厚度為 4mm的耐尿素介質的不銹鋼板，上下兩面車出同心圓形齒槽面成的。鑲環(huán)一般是用整圈鍛件或整圈鋼板加工出來的。 密封 結構的可靠性主要與密封座材料的耐蝕性和墊片結構型式有關。這種結構要求焊縫應有足夠的強度。 單層厚板制造的球封頭，若采用分瓣沖壓成形后組焊的工藝，優(yōu)點是沖壓力小，減薄量少，一般不可能有廢品。半球形封頭或球曲封頭的成形工藝，根據各制造廠工藝工裝設備條件不同而不同。 為了保證不銹鋼襯里層外壁在焊接外層碳鋼時免受污染和產生低碳馬氏體，位于不銹鋼和層板之間設置一層過渡層（通常叫盲板），如圖二所示。 3）熱套多層殼體，熱套內層不銹鋼襯里層或松襯不銹鋼襯里層 4）多層包扎焊接殼體，松襯不銹鋼內層。它承受著高壓、高溫和強腐蝕介質的作用。正由于尿素合成塔是一種典型的耐壓、耐較高溫度和耐強烈腐蝕的反應器 ，制造質量的優(yōu)劣直接影響到正常運行，甚至影響到整個尿素生產裝置的安全可靠性。因此勢必從增加直徑找出路。 尿素的轉化率與在反應器內停留的時間有關，停留的時間過短，轉化率就低，停留的時間過長，則反應器的利用率就會降低，生產強度下降。之后發(fā)展了襯里結構，大大提高 了高壓容器的有效利用率。當時曾先后采用過鋁、銀、鋁青銅作尿素合成塔的內筒，代價昂貴，而使用壽命都不很長。典型的尿素生產流程見圖一。因此尿素工業(yè)自實現工業(yè)化后，發(fā)展很快，尿素的生產也一直成為工業(yè)化國家化肥生產水平的重要標志，我國自二十世紀六十年代開始生產尿素，目前也成為世界尿素生產的大國，生產能力居世界首位，但由于我國人口眾多，糧食需求量也是世界首位，尿素總需求量仍然滿足不了要求。據有關資料介紹， 1Cr18Ni9Ti 這種材料在尿素合成反應條件下，年腐蝕率為 3mm，而更可怕的是產生選擇性局部腐蝕，不等鋼材全面腐蝕變薄就在某一局部甚至某一肉眼無法看到的一點腐蝕穿透導致設備泄漏而失效。到了二十世紀六十年代，反應器的直徑已達到φ 1000mm~φ 1300mm，高度 24m。我國從一九六五年開始制造尿素合成塔，起初為雙套筒的結構，一九六八年開始制造φ 800mm 內襯 CrMnNi(A4)雙相不銹鋼小型尿素合成塔，生產能力為 80 噸 /天。 尿素合成塔最原始的設計是又細又長的，除底部有一混合物料用的混合器外，整個塔是一個內空的圓筒，象煙窗式的。 本文所敘述的尿素合成塔制造工藝吸收了國內外尿素合成塔設計制造的先進經驗，并有自己的特點。因此，具體的尿素合成塔結構型式往往是由制造廠決定的。 尿素合成塔筒體由碳鋼外層和不銹鋼內層組成。而這一特點在松襯內筒的尿素合成塔中是無法得到的。 圖二 多層包扎結構筒體示意圖 6 . 上、下封頭的結構 尿素合成塔上下封頭可以采用整體鍛件加工而成，也可以采用厚板沖壓成形。同時，薄板的質量比厚板優(yōu)良，所有焊縫可以互相錯開，不用消除應力熱處理，雖較費工，但總的成本相當，而且安全可靠性可以大大提高。這種結構的缺點是物料管在開停車時熱脹冷縮的影響，銷緊螺母會松動，使接管與襯里的連接焊縫受到較大的機械應力。 圖四 底部封頭物料按管連接結構 . 人孔密封結構和密封墊片 尿素合成塔的人孔密封結構部分雖非浸沒于尿素熔融液中，但因其保溫效果不好，往往有冷凝液滯留，加上密封墊與密封座合面之間的微小間隙，缺氧現象嚴重，得不到連續(xù)鈍化作用，容易遭到腐蝕。這主要是因為堆焊結構的堆焊焊肉容易出現微小缺陷，加工后的密封面易有氣扎、夾渣出現。特別是鋁平墊，雖然比壓較低，但耐尿素 —— 甲銨介質的腐蝕性能較差，尤其是 密封壓緊力不均勻的情況下，極易發(fā)生腐蝕而導致泄漏。一般要求 Cl≤ 100ppm。所以尿素合成塔襯里不可能做到絕對保險，那就要設計一套檢漏警報系統(tǒng)，方可保證萬無一失。由于盲層板不作為強度計算厚度，不影響外殼的 安全使用，檢漏槽可以在盲層板包扎之前加工出，制作上比較方便。根據現場檢測，尿素合成塔襯里損壞泄漏出來的介質，在壓力降低后立即分解為碳酸氫銨和氨等物質，其中氨氣是最易檢測到的，通常采用酚酞溶液或試紙于檢漏管末端檢測即可發(fā)現，而無需采用蒸汽掃描檢漏法。以 00Cr17Ni14Mo2 耐尿素腐蝕的奧氏體不銹鋼襯里為例子的多層包扎式尿素合成塔，在制造之前要完成下列一些焊接工藝評定試驗。 5） J8a/b，球封頭內壁帶極堆焊加手工堆焊，分為過渡層和耐腐蝕層。 為了嚴格執(zhí)行焊接工藝，參加主要零部件焊接的焊工和焊接操作工，如襯里焊縫、帶極堆焊和手工堆焊、外殼層板的自動焊和筒體環(huán)焊縫的焊接、球封頭拼