【正文】 、運輸和安裝技術(shù)已達(dá)到世界先進水平。其組合型式可以是多種多 5 樣的，主要有以下幾種類型： 1）單層外殼，松襯不銹鋼襯里層。 3）熱套多層殼體，熱套內(nèi)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(nèi)層。 等等。 以不銹鋼襯里作為內(nèi)筒的多層包扎焊接式筒體的優(yōu)點是制造工藝簡單、襯里層與外殼碳鋼層的貼緊度高、在操作壓力下不銹鋼內(nèi)筒由多層包扎產(chǎn)生的壓應(yīng)力與內(nèi)壓引起的拉應(yīng)力相互抵消，使內(nèi)筒應(yīng)力大大降低，甚至為壓應(yīng)力，降低了產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的可能性。其次，內(nèi)筒的不銹鋼襯里縱焊縫可以在塔外制作，并進行 X 光射線探傷和內(nèi)外側(cè)著色探傷，有缺陷時返修方便且徹底，可充分保證主焊縫的質(zhì)量。 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(chǎn)生低碳馬氏體，位于不銹鋼和層板之間設(shè)置一層過渡層（通常叫盲板），如圖二所示。焊道表面不高于盲板外園，以便作為將來的檢漏通道。在強度計算時，襯里層及盲層板均不計入受力厚度，實際上這也是增加了安全裕度。從 節(jié)約材料和改善受力狀況考慮，與其他高壓容器一樣，絕大多數(shù)采用半球形封頭、球曲或半橢圓形封頭。半球形封頭或球曲封頭的成形工藝，根據(jù)各制造廠工藝工裝設(shè)備條件不同而不同。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，目前世界上能軋制的專用球封頭鋼板幅度達(dá)到 5300 5300，如果能解決運輸問題且水壓機開檔允許的話，為此可省卻了拼焊的必須經(jīng)歷的下料、拼接焊縫坡口加工、焊接、無損探傷、熱處理等一系列繁復(fù)工序，大大 降低加工成本和加工周期。如采用逐層重復(fù)沖壓成形工藝，則可大大減少厚板沖壓所需的大噸位水壓機。是今后發(fā)展的方向之一。 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。 . 底部封頭物料接管與封頭連接結(jié)構(gòu)。在我 國 11 萬噸 /年尿素合成塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，曾采用過如圖三所示的圖三 底部封頭與接管的銷母聯(lián)接 7 結(jié)構(gòu)。運行較長時間后就會出現(xiàn)疲勞裂紋，造成腐蝕介質(zhì)的泄漏。這種結(jié)構(gòu)要求焊縫應(yīng)有足夠的強度。故已被大量采用，經(jīng)過多年的實際運行，效果良好。焊縫的有效深度一般要求≥ ， t為按管壁厚。有些老式的尿素合成塔密封面設(shè)計不合理、墊片材料選用不當(dāng)，經(jīng)常發(fā)生腐蝕而泄漏。 密封 結(jié)構(gòu)的可靠性主要與密封座材料的耐蝕性和墊片結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。一種是堆焊結(jié)構(gòu)，是在人孔鍛件上和人孔蓋的鍛件上粗加工一塊區(qū)域，采用帶極堆焊或手工堆焊的方法堆出密封座，然后再經(jīng)圖五 堆焊密封結(jié)構(gòu) 8 精加工為密封面，如圖五所示。從實際制造和使用效果來看，鑲環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)越性較多。對密封和耐腐蝕均不利。鑲環(huán)一般是用整圈鍛件或整圈鋼板加工出來的。 圖六 鑲環(huán)密封結(jié)構(gòu) 尿素合成塔的人孔一般在φ 500~φ 800mm 之間，操作壓力為 15~22Mpa。過去，密封墊曾采用鋁墊（ L1）或不銹鋼（ 316L）皮包復(fù)石棉墊，但效果均不太理想。不銹鋼包復(fù)墊可以采用耐尿素介質(zhì)的 316L 或 25222 型不銹鋼皮制作，密封比壓也較低，耐用蝕性能良好，可是制作工藝復(fù)雜，容易損壞，所以難以在尿素高壓設(shè)備上推廣使用。這種墊片是用厚度為 4mm的耐尿素介質(zhì)的不銹鋼板，上下兩面車出同心圓形齒槽面成的。使用這種密封墊時兩側(cè)覆蓋 ~。因為氯離子會造成奧氏體不銹 鋼的應(yīng)力腐蝕。這種密封墊實際上與密封座面的接觸是齒形尖端，這些同心圓的齒峰把整個密封面分割成 7~8道環(huán)形腔，而很薄的石棉墊則填入此環(huán)形腔中，增加了液體泄漏的阻力，提高了密封的可靠性，這種密封墊的制造和檢修都很方便。齒形墊可以采用與襯里材料同樣的板材制作。 . 檢漏系統(tǒng) 尿素合成塔采用不銹鋼襯里結(jié)構(gòu)，簡化了塔內(nèi)流程，增加了高壓容器有效空間，克服了老式套筒塔的缺點。如前所述，碳素鋼材料對尿素介質(zhì)是不堪一擊的，碳鋼層受到腐蝕，修補也十分困難，如不修補，則埋下安全隱患，嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸。 檢漏系統(tǒng)包括襯里外壁的檢漏網(wǎng)絡(luò)槽通道、泄漏液引出孔道等。此檢漏槽破壞了高壓筒休內(nèi)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(jié)構(gòu)之一 不好，而且檢漏槽的加工也比較困難。但蓋板式襯里焊縫為角焊縫，焊接質(zhì)量不易保證，受力情況也不好。以不銹鋼襯里層為內(nèi)筒的多層包扎焊接式筒體，其檢漏槽開在盲層板的內(nèi)壁。盲層板上開槽應(yīng)盡量靠近襯里焊縫的周圍，有縱向槽，也有橫向槽，以便泄漏物盡快通過檢漏槽逸出。檢漏孔的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，如圖十 a)、 b)、 c)等等，各有千秋。圖中 a)型結(jié)構(gòu)適用松襯襯里和熱套襯里的尿素合成塔； b)、 c)型結(jié)構(gòu)適用于不銹鋼為內(nèi)筒的多層包扎結(jié)構(gòu)；其中 b)型結(jié)構(gòu)檢漏管與殼體的角焊縫容易焊接和檢驗，但必須將襯里內(nèi)筒占通后再補焊，破壞了襯里內(nèi)筒的完整性，增加了腐蝕泄漏的機會。但堆焊比較困難，焊接質(zhì)量不容易保證 。從國外引進的大型尿素合成塔和國內(nèi)制造的 52萬噸 /年尿素合成塔均采用 C型結(jié)構(gòu)，也沒有采用蒸汽吹掃的方法檢漏，這樣的話，檢漏孔中的堆焊質(zhì)量要求就可降低一些，能節(jié)約成本。 圖十 尿素塔檢漏孔結(jié)構(gòu) a 11 圖十 尿素塔檢漏孔結(jié)構(gòu) b 圖十 尿素塔檢漏孔結(jié)構(gòu) c . 投產(chǎn)制造前的技術(shù)準(zhǔn)備和制造過程中的質(zhì)量控制 尿素合成塔是所有高壓容器制造技術(shù)要求最高的一種。 首先，根據(jù)用戶提供的工藝條件和安裝要求，進行機械施工圖設(shè)計，然后交給用戶咨詢機構(gòu)審查認(rèn)可，再交第三方監(jiān)督機構(gòu)審查認(rèn)可，如有個別修改意見，制造廠還必須認(rèn)真進行修改或 做出 滿意的解釋，最后才能作為正式的施工圖進行制造。某些工藝評定要第三方監(jiān)督檢驗機 構(gòu)的代表或用戶技術(shù)咨詢機構(gòu)代表（專家）在場下進行，其結(jié)果必須得到他們的簽字認(rèn)可。參見圖八。焊條BM310MoL， (00Cr25Ni22Mo2型 )。焊條、焊絲和焊劑應(yīng)與層板相匹配。 4） J7，球封頭拼焊，手工焊 +埋弧自動焊。 6） J9，上封頭與人孔法蘭的焊接，如 19Mn6+20MnMo，手工焊 +自動埋弧焊。 8） J14，人孔頂蓋與物料管的焊接如 20MnMo+00Cr17Ni14Mo2N 改良型。 9） J15，球形封頭與物料管的焊接，如 19Mn6+00Cr17Ni14Mo2N 改良型。 10） J30，檢漏孔的焊接，手工焊。這些考試也必須有用戶咨詢機構(gòu)代表和第三方監(jiān)督檢驗代表在場的情況下進行，考試結(jié)果必須得到他們的簽字認(rèn)可。在 W 點，第三方或用戶駐廠代表要到現(xiàn)場見證該工序的進行，如果因故無法到現(xiàn)場可以事先書面申明放棄，該工序完工后可以轉(zhuǎn)入下道工序，在完工后的記錄文件上簽字認(rèn)可。在特殊情況未能到場，可以委托廠方檢驗人員代辦，但在完工后的檢驗記錄仍應(yīng)經(jīng)其簽字認(rèn)可，如發(fā)現(xiàn)有問題，制造廠應(yīng)負(fù)責(zé)作出完滿解釋或提供證據(jù)證明質(zhì)量是符合規(guī)定要求，否則必須返工。所有質(zhì)量證明文件都必須經(jīng)廠方檢驗人員簽名和注明日期并編上工作令號和零件號、制造廠產(chǎn)品序列號。 制造廠可以編制檢驗計劃表（ Check list）或和制造流程圖（ PROCESS FLOW CHART）提供給第三方監(jiān)檢機構(gòu)或用戶代表，作為他們進行施工過程中進行監(jiān)檢的依據(jù)。 . 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(nèi)筒 →材料復(fù)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(nèi)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(nèi)件→ FT、 PT→焊檢漏管→氧密→總檢→氨滲漏試驗（內(nèi)控）→裝配管口密封緊固件→充水進行水壓試驗→進行外壁應(yīng)變測量（如果有要求的話）→放水清洗內(nèi)壁→氨滲漏試驗（驗收依據(jù)）→最終檢驗→清理、打磨（需要的話）→ PT、 MT（外壁）→油漆→裝運→發(fā)送。一類為碳鋼，主要是用于承受內(nèi)壓及 載荷的受力元件如外殼、封頭、頂蓋、吊耳及緊固件等，另一類主要是用于抗尿素介質(zhì)腐蝕作用為主的不銹鋼，如襯里板、堆焊材料、內(nèi)件以及物料接管等，其中物料接管也要承受內(nèi)壓和管線載荷。而耐尿素腐蝕的材料必須按專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如GB9842尿素合成塔技術(shù)條件、用戶提供的工程標(biāo)準(zhǔn)進行采購和驗收及復(fù)驗。材料到廠后即按采購說明書的規(guī)定進行百分之百或抽查復(fù)驗，如復(fù)驗不符合采購說明書的要求，可以要求供方一起復(fù)驗，或請第三方仲裁復(fù)驗。 1）板材、管材、棒材及鍛件等原材料 a) 按爐批號復(fù)驗化學(xué)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 在取 2個以上試樣時，不得取自同一件原材料。 d) 經(jīng)晶間腐蝕傾向性試驗后的試件應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行選擇性腐蝕檢查及金相檢查，試驗方法按 HG/T3174或工程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 f) 外徑大于 12mm 的不銹鋼高壓無縫管應(yīng)逐根進行超 聲波探傷，并應(yīng)符合JB4730的規(guī)定。 按照國際先進國家規(guī)范的要求，內(nèi)筒材料的檢驗證書型式應(yīng)符合 DIN5004 類的要求即這種材料除了供應(yīng)廠出具檢驗報告和合格證書外，還必須由用戶（設(shè)備制造廠）或最終用戶委托的第三方監(jiān)督檢驗機構(gòu)的代表進行復(fù)查或到鋼廠監(jiān)督檢驗。抽驗的內(nèi)容主要