【正文】 割方法有關(guān)，一般為2~3mm，取3mm；——邊緣加工余量，與加工方法有關(guān)，厚度大于25mm時(shí)，取為5mm。c)除按圖樣規(guī)定對(duì)復(fù)合鋼板焊縫進(jìn)行射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)外，對(duì)所有復(fù)層焊縫也應(yīng)做滲透檢測(cè)，以檢驗(yàn)焊縫表面有無(wú)裂紋。（4）組裝 卷圓完成縱向焊接后的筒節(jié)需要校圓，要在最后組裝前進(jìn)行矯正，盡量用壓力或壓輥進(jìn)行。(mm)取=10273mm。復(fù)合鋼板壓力容器較相同價(jià)格的不銹鋼板壓力容器價(jià)格便宜，在滿足使用要求的情況下，用戶常用前者。 對(duì)于有缺陷的位置要進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)完成后再進(jìn)行X射線檢測(cè)。焊后及時(shí)消氫處理，300~350℃/2h，100%MT，Ⅰ級(jí)合格。圖31 球形封頭對(duì)于厚壁封頭，由于所需的沖壓力較大，同時(shí)因毛坯較厚部分不易壓縮變形，尤其是對(duì)球形封頭，在成型過程中邊緣厚度急劇增厚，因而導(dǎo)致底部材料嚴(yán)重拉薄。b)根據(jù)毛坯的厚度δ與毛坯直徑Do之比即相對(duì)厚度δ/Do來(lái)選擇冷熱沖壓。（4）筒體和封頭在熱成型過程中，若破壞了鋼板和鍛件熱處理供貨狀態(tài)，必須進(jìn)行恢復(fù)機(jī)械性能熱處理，且不允許焊縫熔敷金屬參與急速冷卻。 圖24 立式容器滑動(dòng)支撐板結(jié)構(gòu) 圖25 帶加強(qiáng)環(huán)耳式支座容器 考慮氣化爐設(shè)備較為龐大，且其操作溫度高，所以采用4個(gè)帶整體加強(qiáng)環(huán)耳式支座支撐設(shè)備，并在支座下方設(shè)置特別的滑動(dòng)支撐版，避免溫差應(yīng)力。 可以利用公式來(lái)求的接管所需的最小厚度。 ，該接管和筒體的內(nèi)壁都堆焊6mm的不銹鋼耐蝕層，所以取腐蝕余量為=0mm。為有效發(fā)揮補(bǔ)強(qiáng)材料的強(qiáng)度，補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)設(shè)置在開孔附近的高應(yīng)力區(qū)域，及有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。 所以： (mm) （2）補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了使容器能夠進(jìn)行正常的操作并滿足容器制造、安裝、檢驗(yàn)、維修等要求，在容器殼體和封頭上不可避免的需要開孔。 (mm)圓整后取其厚度為85mm。(MPa) (MPa)所以計(jì)算所得的壁厚滿足強(qiáng)度要求。工作介質(zhì)高溫煤氣、煤氣、熔渣、黑水等，屬Ⅲ類壓力容器。對(duì)于大型設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)也是裝備的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)榇笮驮O(shè)備一般都選擇現(xiàn)場(chǎng)合攏，這樣就無(wú)法再制造廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)水壓試驗(yàn)，而且有些設(shè)備注水后總重上千噸，對(duì)支撐點(diǎn)也會(huì)有很大的作用力。彎曲試驗(yàn)彎曲直徑（b≧35mm）6～100520～680≧310≧1920≧34d=3a100～150510～670≧300≧1920≧34d=3a 氣化爐的制造問題現(xiàn)在隨著國(guó)家技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)煤化工和石油化工企業(yè)得到了大力地發(fā)展。按ASME SEC Ⅱ(鍋爐和壓力容器規(guī)程),最經(jīng)濟(jì)適用的容器鋼板為SA387Gr11CL2耐熱鋼，因?yàn)镚r、Mo元素的存在，提高了鋼在高于350℃溫度下工作的高溫強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，這種鋼通常稱為耐熱性低合金鋼。因合成氣中含有少量的HS氣體，為防止?jié)馠S腐蝕，氣化爐外壁溫度不低于225℃，以避免內(nèi)壁結(jié)露造成露點(diǎn)腐蝕。 （2）氣化爐的能力向大型化發(fā)展 大型化便與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和優(yōu)化操作，降低能耗和操作費(fèi)用。采用德士古氣化爐設(shè)備，有著較高的轉(zhuǎn)化率和可靠性，而且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，環(huán)保性能好。由于我國(guó)石油和天然氣短缺，煤炭相對(duì)豐富的資源特征，加之國(guó)際油價(jià)的持續(xù)高位運(yùn)行狀態(tài)，煤炭在我國(guó)的能源和化工的未來(lái)發(fā)展中所處的地位會(huì)變得越來(lái)越重要。在國(guó)內(nèi)運(yùn)用最為廣泛的為GE水煤漿和Shell煤粉氣化工藝。Shell氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率雖然比較高，但投資也高，設(shè)備造價(jià)較高，配合的干燥、磨煤、高壓氮?dú)饧盎貭t激冷用合成氣加壓所需的功耗較大。粗合成氣中的炭黑在激冷室中大部分被清除，由渣水出口進(jìn)入破渣機(jī)。 e）對(duì)環(huán)境污染小。 激冷室殼體選材 為了避免異種鋼焊接，降低氣化爐的造價(jià)，氣化爐激冷室殼體的基材也采用SA387Gr11CL2。 裝備問題 設(shè)備大型化帶來(lái)的再一個(gè)問題就是為滿足制造過程中各方面的要求而配備的加工裝配問題。3） 焊接技術(shù) 設(shè)備的大型化也使得設(shè)備壁厚增大，目前的解決方法是采用雙絲進(jìn)行雙行窄間隙焊接。2）內(nèi)壓與溫差同時(shí)作用時(shí)的強(qiáng)度校核 氣化爐殼體外壁設(shè)有壁溫檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)室內(nèi)的溫度通過伸入到耐火材料內(nèi)的熱電偶來(lái)測(cè)量，當(dāng)反應(yīng)室溫度外壁溫度達(dá)到345℃～380℃時(shí)高溫報(bào)警，所以，取殼體的內(nèi)壁溫度為290℃。整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)一般用于有嚴(yán)格要求的重要設(shè)備。八角墊屬于徑向自緊密封，它的壓緊面是梯形槽內(nèi)外錐面（主要是外錐面）與墊圈接觸而形成密封，這種壓緊面一般與槽的中心軸線成23℃夾角。表22 適合開孔的范圍項(xiàng)目在殼體上允許的最大開孔直徑d筒體內(nèi)徑D≦1500mm內(nèi)徑D1500mmd≦1/2D且d≦500mmd≦1/3D且d≦1000mm凸緣封頭或球殼錐殼（錐形封頭）d≦1/3D(D為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑）在橢圓形或蝶形封頭過渡部分開孔時(shí)，其孔的中心線宜垂直于封頭表面D——?dú)んw內(nèi)直徑，mm；d——開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)直徑加兩倍厚度附加量，mm； 激冷室筒體直徑為3200mm1500mm，開孔直徑d=，所以該人孔需要補(bǔ)強(qiáng)。兩者的比值近似為1?！庸苡?jì)算厚度，mm；——腐蝕余量，此處為0mm。對(duì)于大直徑且重量較重的容器，可以適當(dāng)增加耳式支座的數(shù)量。（2）必須做A類焊縫產(chǎn)品試板，包括錐形封頭堆焊，GrMo鋼由堆焊筒體處各做產(chǎn)品焊接試板，且隨部件同爐熱處理，試樣按JB47442000進(jìn)行包括拉伸（常溫和高溫）、彎曲和沖擊試驗(yàn)的試樣制備和試驗(yàn)。球封采用的材料為低合金耐熱鋼SA387Gr11CL2，封頭規(guī)格為SR1600mm，壁厚為60mm。查資料得GrMo鋼材料的球形封頭成型溫度在950～1100℃之間，脫胎溫度在750～800℃之間，其工藝減薄量一般在12%~14%之間，而直邊和靠近曲率較小的部件，由于切向應(yīng)力和變形占優(yōu)勢(shì)，所以壁厚增加，而且越接近邊緣，增加壁厚越大。 注意，氣割下料預(yù)熱≧150℃，避免出現(xiàn)淬硬組織及裂紋。（4）板坯加熱和熱處理：圖33 熱處理示意圖 該材料的最佳熱沖壓溫度為920～950℃,溫度低于920℃要停止沖壓，否則容易引起材料的脆化。~14mm?！碇粕扉L(zhǎng)量，鋼板冷卷伸長(zhǎng)量較小，通常忽略，約為7~8mm，取8mm。圖35 激冷室筒體排板圖（3）卷圓下料完成后即可以用三輥卷板機(jī)進(jìn)行冷卷卷圓，復(fù)合板彎曲，卷圓或深拉加工，復(fù)合鋼板為正火+回火狀態(tài)供貨，不允許熱成型，又由于奧氏體的敏化溫度范圍450℃~850℃，為防止厚板卷制脆性，采用預(yù)熱至150℃~200℃后冷卷成型。b)盡可能減少熱加工及熱處理的工序及加熱時(shí)間，以免降低復(fù)合處的連接強(qiáng)度，防止復(fù)層與基層分離以及防止降低復(fù)層的抗腐蝕性能。其主要制造工序分析說(shuō)明：（1）下料燃燒室筒體展開尺寸計(jì)算：圖36 燃燒室筒體展開示意圖ππ=π(mm) (mm)(mm) 此時(shí)需要注意的是根據(jù)現(xiàn)有鋼板的寬度（B），來(lái)求需要的筒節(jié)數(shù)量。圖37 燃燒室筒體排板圖（3）油壓根據(jù)卷板機(jī)規(guī)格書中提供的技術(shù)要求，該厚度直邊段長(zhǎng)度約為2倍的壁厚，將不可避免地造成不必要的原材料浪費(fèi)，所以在筒節(jié)卷圓前，先進(jìn)行中溫壓頭，鋼板兩端需要預(yù)彎較長(zhǎng)一段時(shí)間，使鋼板預(yù)彎后總長(zhǎng)小于10m。下錐體采用先分瓣壓制，后拼接成型的方法制造，然后為了防止腐蝕，在其內(nèi)表面堆焊3mm的高含鎳量的不銹鋼過渡層309L，和3mm的不銹鋼耐蝕層316L。組對(duì)時(shí)，把準(zhǔn)備好的三塊瓣片在胎具上放置到位，在錐體專用裝配平臺(tái)上組裝，裝配過程中，先加工其中2個(gè)瓦片的拼接坡口并拼裝固定，用固定夾焊在兩塊瓣片間固定尺寸，剩余一片試裝調(diào)整合格后加工余量和坡口，再與其余兩片裝焊固定。所有壓力容器制造企業(yè)必須嚴(yán)格貫徹。它能促進(jìn)焊縫及熱影響區(qū)中氫擴(kuò)散逸出，凡有消氫處理的要求，都應(yīng)在焊后立即進(jìn)行。 主要結(jié)構(gòu)的焊接工藝分析 根據(jù)GB150《鋼制壓力容器》規(guī)定，壓力容器進(jìn)行焊縫施工前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。不銹鋼復(fù)合鋼板的坡口形式主要根據(jù)板厚、板材、焊材方法而確定，常用對(duì)接接頭坡口形式，如下圖。焊接復(fù)層時(shí)嚴(yán)禁采用埋弧自動(dòng)焊，因?yàn)樗泻艽蟮娜凵?，?huì)使過多的基層材料溶入焊縫，焊后易產(chǎn)生焊后冷裂紋，而且會(huì)對(duì)焊接接頭的腐蝕性能產(chǎn)生影響。 5）焊接過渡層時(shí)應(yīng)選用最小電流，焊過渡層時(shí)，必須蓋滿基層焊縫；且要高出基層與復(fù)層交界面約1mm，焊縫成型要光滑，不可凸起，否則用手砂輪打磨掉。過渡層因是異種鋼焊接，經(jīng)試驗(yàn)確定其預(yù)熱溫度應(yīng)大于200℃，層間溫度不超過200℃。圖43 錐封頭與下法蘭組焊示意圖表46 錐封頭與大法蘭組焊工藝焊接過程檢驗(yàn)要求1清理坡口及坡口檢查，并對(duì)不銹鋼測(cè)涂保護(hù)涂料100%MT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)2組對(duì)、預(yù)熱，預(yù)熱溫度≧200℃、點(diǎn)焊檢查3里口焊條電弧焊打底焊；里口焊條電弧焊焊到離交界面1mm4外口清根、打磨100%MT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)5預(yù)熱溫度≧200℃，外口SAW焊滿6及時(shí)消氫處理，300～350℃/2h100%RT JB/T47302005 Ⅱ級(jí)；100UT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)7待堆焊表面磨平及檢查8預(yù)熱溫度≧100℃，SMAW堆焊過渡層一層100%PT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)9SMAW堆焊耐蝕層，與母材圓滑過渡100%PT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)10整體焊后熱處理100%UT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)。5 氣化爐的組裝 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外石化工業(yè)中應(yīng)用的容器不僅日趨大型化，而且日漸向欠發(fā)達(dá)的邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展。該氣化爐需要對(duì)接的各部件，都是由卷制或壓制成型厚壁筒體或錐體組成，零件本身存在一定的公差，在總裝過程中的調(diào)整難度非常大，生產(chǎn)效率低，還存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。綜合所測(cè)的偏差值，調(diào)整三大段，合格后裝焊成一體。同時(shí)，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我也得到了很多同學(xué)的幫助，正是他們的鼓勵(lì)、幫助，讓我在每一次挫敗后，能迅速的調(diào)整好心態(tài)，重振旗鼓，繼續(xù)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。所以，我非常感謝學(xué)校給予我的這次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。其中凸緣法蘭和球形封頭組焊后進(jìn)行中間熱處理，再進(jìn)行燒嘴中心孔和封頭環(huán)縫坡口加工，以保證二者同心。 分段容器的現(xiàn)場(chǎng)組裝，采取臥式組裝工藝組裝厚壁容器，將分段容器吊放到事先調(diào)整好的滾輪架上，由于其滾輪架上的任意滾輪都可上升、下降，而滾輪的上下移動(dòng)，導(dǎo)致被支承的分段容器隨著上升、下降，當(dāng)容器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，容器相對(duì)滾輪架產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)坡口的裝配間隙、錯(cuò)邊量、容器直線度等。熱影響區(qū)各一組）HV≦24012水壓試驗(yàn)后100%MT JB/T47302005 Ⅰ級(jí)層次焊接方法焊材牌號(hào)規(guī)格/mm電流/A電壓/V速度/(cm/min)烘烤溫度/℃保溫時(shí)間/hSMAWCMA96MB∮4160～18023～243502∮5230～25024～263502A042∮4120～14023～242002A042∮4120～14023～242002 接管與復(fù)合鋼板筒體的焊接球封頭和帶燃燒器的筒節(jié)與燃燒室其余筒體組裝焊接，完成整個(gè)燃燒室殼體的施工，進(jìn)行劃線和開孔接管組裝焊接；激冷室最上節(jié)鍛造筒節(jié)與錐封頭和大法蘭組件以及激冷室其余筒節(jié)組裝焊接，完成整個(gè)激冷室殼體的施工，進(jìn)行劃線和開孔接管組裝焊接。筒體鍛件在激冷室的內(nèi)表面需要對(duì)接耐蝕層如圖所示，其堆焊工藝見下表，錐體封頭的堆焊工藝與此相同。激冷室筒體的縱焊縫采用X坡口，其縱焊縫焊接工藝的關(guān)鍵是保證過渡層的焊接質(zhì)量，焊接工藝見下表。（4）復(fù)合鋼板焊后熱處理溫度選擇（SH 35271992《石油化工不銹鋼復(fù)合鋼板焊接規(guī)程》）表43 復(fù)合鋼板焊后熱處理溫度選擇復(fù)層材料基層材料溫度/℃不銹鋼鉻系