論文殼牌干煤粉氣化爐廣場關(guān)鍵設(shè)備的制造林麗華(大連中集物流裝備有限公司遼寧大連116600 )[摘要]介紹了年產(chǎn)50萬晚甲醇工程項目 氣化關(guān)鍵設(shè)備一殼牌 干堞粉氣化爐的主要結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)及制造方法，并對其主要部件的制造過程進行了總結(jié)。. [關(guān)鍵詞I殼牌干謀粉氣化爐制造總結(jié)近年來，采用的比較先進的煤產(chǎn)能力大，以塊煤為原料尤其適化碳輸送，適合用于做甲醇的氣化工藝有，德士古水煤漿氣化應(yīng)褐煤， 主要適合用于城市煤氣原料。 但其關(guān)鍵問題是國產(chǎn)化爐、魯奇爐和干粉煤氣化工藝等的生產(chǎn)， 魯奇爐生產(chǎn)的合成氣中率低， 裝置投資高。.三種。甲烷含量高(8%~10%),且含焦油、由上述對比可以看出，大型干德士古水煤漿氣化爐是1978酚等物質(zhì)， 氣化爐需設(shè)置廢水處法煤粉 氣化是當(dāng)今世界上解決煤年推出的。其技術(shù)特點是對煤種理及回收裝置和甲 烷分離裝置，的高效利用、綜合利用、清潔利用的適應(yīng)較寬，對煤的活性沒有嚴(yán)生產(chǎn)流程長、投資大。的最優(yōu)工藝。其中的核心設(shè)備就格的限制，但對煤的灰熔點有一-殼牌千粉煤氣化爐的主要特是一- 干煤粉氣化爐。定的要求(-般低于1400)。單點是干粉煤進料， 煤種適應(yīng)廣;由于國內(nèi)煤化工和煤制油技爐生產(chǎn)能力大，碳轉(zhuǎn)化率高達氣化溫度高 ( 1500~1700C),碳96%- -98%，排水中不含焦油、酚等轉(zhuǎn)化可達 98%左右，產(chǎn)品氣中甲污染物，煤氣質(zhì)量好，有效氣成分烷含量低， 有效氣含量高達.(CO+H,)高達80%左右，甲烷含量90%;與德士古水煤漿氣化爐相低，適宜制合成氣。單爐投煤量從比氧耗可降低 15%~25%;單爐生360噸/天到1500噸/天，氣化壓力產(chǎn)能 力大,達860~2000噸煤/天;mr從2.6MPa到6.37MPao采用水冷壁，無耐火襯里，維護魯奇爐是目前世界上建廠數(shù)工作量小; 氣化熱效率高，冷煤量最多的煤氣化技術(shù)，運行中的氣效率可達 80%;七是氣化廢水氣化爐達數(shù)百臺。上世紀(jì)70年代單處理較簡單， 可以做到零排放。臺爐產(chǎn)氣量65000Nm/h, 80年代單它的有效氣中CO 含量高( 60%以臺爐產(chǎn)氣量90000 Nm/ho魯奇爐生上), 如果能改氮氣輸送為二氧經(jīng)芽作者簡介I林麗華女工程師， 大連中集物流裝備有限公司從事壓力中國煤化工工作。YHCNMHG14術(shù)的迅速發(fā)展，殼牌煤氣化工藝表1主體材料在我國得到了推廣，氣化關(guān)鍵設(shè)名稱部件規(guī)格材料備壓力容器已經(jīng)成為粉煤加壓技封頭675+5SA387Gr. 11CL2+NO 88285復(fù)合板術(shù)的核心設(shè)備，本文結(jié)合其材料氣化爐簡體890+5 .SA3876.11CL2+NO 885復(fù)合板特殊，幾何尺寸大，技術(shù)要求高，簡體、錐體 865, 680. 895 SA37.11L2制造難度大的特點，對設(shè)備的主|導(dǎo)管886. 665SA387Gr.11CL2要制造工藝加以總結(jié)。簡體、錐體 δ70SA3876.11CL21氣化爐氣體返回窒5210SA336F11CU2簡體(支管)8285SA336F11CL21.1氣化關(guān)鍵設(shè)備壓力容器的結(jié)構(gòu)簡體、錐體870+5SA387Gr. 11CL2+304L復(fù)合板(如圖)廢熱鍋爐.氣化關(guān)鍵設(shè)備壓力容器由氣870， 880SA3876r11CL2化爐、導(dǎo)管、氣體返回室和廢熱鍋接管、法蘭鍛件SA182F11CL2 (SA182F11CL2+堆焊鎳基四大件組成，壓力容器外殼材料選用抗氫腐蝕的S387Cr1.C2材料表2主要焊接材料和焊接方法與濕氣氛接觸的壓力容器外殼如氣化爐底)采用SA387Grl 1.CL2+N08825主體材料焊接方法.焊接材料/規(guī)格復(fù)合板。其它與氣體接觸溫度為I SA3876r.11CL2SMAW (手工焊)E8016-B2/4. φ5{焊條)380C，最高工作溫度為365C，合鋼板對接焊縫SAW(埋狐焊}FBP2-EB2-B2/φ4 (焊絲)成器冷卻的壓力容器外殼均采用SA387G.11CL2+N08825 | SAW (埋弧焊)FBP2-EB2-B2/φ4(焊絲)40mm厚的耐熱襯里加以保護,以便SMAW (手I焊)E8016-B2/◆4. φ5(焊條)使壓力容器得到-一個安全備用反MOW(手工堆焊)ENCMo 3/φ4(鑣基焊條)應(yīng)時間，避免無法控制的操作失SA387r11CL2+304LSAW(埋弧焊)FBP2-EB2- -B2/φ4(焊絲)誤(膜式壁破裂)造成壓力容器局部F8P2-EB2- B2/φ4(焊條)快速升溫。MOWl手工堆焊}E309Uφ4; E308U/φ4(不銹鋼焊條)接管內(nèi)璧堆焊鎳基GTAW-AU(小管堆焊)| ERNCMo 3/$1.2(鎳基焊帶)1.2設(shè)計參數(shù)ENCrMo-3/$32. φ4(鑣基焊條)氣化爐的設(shè)計壓力為5.1MPa,操作壓力4.2 MPa;合成器冷卻器底部采用復(fù)合板的部位，設(shè)計器過殼施工圖進行了全面制造工藝性熱段采用復(fù)合板的部位設(shè)計溫度2氣化關(guān)鍵設(shè)備的制造工藝 審查， 經(jīng)認(rèn)真分析后認(rèn)為有以下為450”,最高工作溫度為395C:設(shè)技術(shù)準(zhǔn)備八個制造難點:備其余部分的設(shè)計溫度為350C,最(1)氣化關(guān)鍵設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸高工作溫度為2719C,工作介質(zhì)為合2.1制造難點和外形尺寸大，總高度50.2米，寬成氣,焊接接頭系數(shù)為1.0,腐蝕裕量由于氣化爐長期處于高溫,加度約15米,設(shè)備重量約1282噸(其5.0mm,殼體的材料為SA387C.11 1.2壓腐蝕介質(zhì)工況下，操作條件十中內(nèi)件重241噸,殼體重1039 噸)，三類壓力容器，熱處理，容器凈重分刻苛，因此從設(shè)計材料、生產(chǎn)制設(shè)備接管開孔數(shù)量多達229個。1023噸,內(nèi)件258噸。壓力容器外造及檢測手段等都有極嚴(yán)格的事其中，與化爐(462噸,其中殼殼材料見表1,焊接材料和焊接方求，為確保和提高制造中國煤化工管93個;廢熱鍋爐法見表2。對氣化關(guān)鍵設(shè)備壓力容MHC N M H G:體重372噸)接管15論文廣場99個;氣體返回室(217噸,其中高及切向圓形成，對內(nèi)件的調(diào)整置、水壓試驗工裝、內(nèi)件的安裝外殼體重202噸)接管29個;導(dǎo)管(96其困難非常大。 內(nèi)件與外殼之間軌道等大型工藝裝備， 從而確保噸，其中殼體重80噸)接管8個。振打裝置的安裝調(diào)整 質(zhì)量將直接了 設(shè)備制造質(zhì)量。(2)制造公差要求嚴(yán)影響內(nèi)件的使用壽命。內(nèi)件的中SEG對設(shè)備的整體制造公差要心線與外殼中心線的同心度調(diào)整，3 主要零部件的制造求遠高于ASME及國內(nèi)同類產(chǎn)品煤燒嘴、點火燒嘴及火焰觀察口的要求。如:各簡體之間，筒體的形位公差的調(diào)整是氣化爐內(nèi)件為了便于生產(chǎn)，將整個氣化關(guān)與封頭或錐段之間的環(huán)向焊接接調(diào)整的重點。鍵設(shè)備分為四部分進行制造:氣化頭(B類焊接接頭)錯邊量，對于復(fù)(6)設(shè)備現(xiàn)場黃金焊縫的安裝爐、 導(dǎo)管、氣體返回室、廢熱鍋爐。合板的錯邊量≤2mm,其它筒節(jié)復(fù)位，由于黃金焊縫焊后無法做的錯邊量≤5mm。簡節(jié)及錐段縱水壓試驗， 施焊條件差，因而該焊3.1氣化爐向焊接接頭(A類焊接接頭)的錯縫的焊接將作為現(xiàn)場工作的重要氣化爐分為上下兩段制造，上邊量≤2mm;氣體返回室45°斜質(zhì)量控制點。段包括- .段錐體和四節(jié)簡體，下插管與主筒體軸線間的角度偏差(7)氣化關(guān)鍵設(shè)備在整個制造段包括球形封頭、六節(jié)筒體(其中不得超過+0.10 ;接管開孔的標(biāo)過程中要 進行多次熱處理,以消除兩節(jié)簡體為復(fù)合板)和裙座。高偏差為+ 2mm,方位的偏差為應(yīng)力， 如果熱處理規(guī)范選擇不當(dāng)，(1)錐體的制造土0.10 ;簡體圓度不得超過簡體就不能保證制造質(zhì)量，如何選擇錐體的材料為SA387Gr11CL2,內(nèi)徑的0.5%，且不大于15mm等熱處理 工藝規(guī)范是制造氣化關(guān)鍵壁厚為95mm,大端直徑為中4630mm,等。該公差要求對于制造而言其設(shè)備的又- 一個關(guān)鍵。小端直徑為φ 3020mm,按我公司難度是非常大的。(8)由于殼體的焊前要預(yù)熱，焊油壓機的現(xiàn)有能力,錐體分六片油(3)水壓試驗難度大后作消氫處理，這樣使焊工操作壓成型，為此設(shè)計錐體壓模胎,利由于設(shè)備自重加上盛水后重條件十分惡劣， 而且簡體壁厚，對用油壓機和壓模胎具壓型，壓型量大，這時試水時墊墩的數(shù)量及簡體的橢圓度、 對接錯邊量等幾后用樣 板檢查成型偏差，對壓型布置對設(shè)備的安全性尤為重要，何尺寸要求很嚴(yán)， 給零部件的制.的瓣片進行二次號料并采取碳弧因而水壓試驗的強度計算是非常造 帶來相當(dāng)大的困難。氣刨后砂輪打磨的方法加工坡口。重要的。要保證六片組對成的錐體幾何尺(4)設(shè)備的整體預(yù)組裝難度大2.2技術(shù)準(zhǔn)備寸符合工藝要求，縱縫的對接錯由于設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸大，重量分析以上制造難點,為確保制邊量不大于2mm，橢圓度不大于重，所以預(yù)組裝調(diào)整非常困難，而造質(zhì)量， 我們在原設(shè)計技術(shù)要求基15mm確實是相當(dāng)困難的，為此我這時的預(yù)組裝將直接影響設(shè)備施礎(chǔ) 上又提出相應(yīng)的制造工藝要求。們采取了錐體六片在錐體組對胎工現(xiàn)場的組對及焊接質(zhì)量，故這制訂了氣體返回室45°接管上進行組對點固的措施，為減少是氣化關(guān)鍵設(shè)備外殼制造的一個的制造工藝方案、 整體預(yù)組裝方焊接變型，保證錐體的幾何形狀，重要質(zhì)量控制點。案、氣化關(guān)鍵設(shè)備外殼與內(nèi)件的焊前對六條焊縫同時進行預(yù)熱，(5)氣化關(guān)鍵設(shè)備外殼與內(nèi)件組裝方案、 現(xiàn)場黃金焊縫組裝方由六名焊工同時焊六條焊縫，焊的安裝案等?？p均經(jīng)100%射線探傷、100%超聲內(nèi)件與外殼的安裝是對兩大波探傷和100%磁粉探傷檢驗合部分各自制造質(zhì)量的一個總體檢2.3 工藝裝備的設(shè)計格。錐體環(huán)縫坡口在探傷合格后，驗，其組裝質(zhì)量的好壞也將影響為保證產(chǎn)品制造符合設(shè)計要按圖紙的要求進行加工，加工時整個設(shè)備開車、設(shè)備的正常運行。求， 對關(guān)鍵零部件的加工、組對接保證上下兩端面平行并垂直通體尤其是氣化爐部分是整個設(shè)備的管、 焊接預(yù)熱及內(nèi)件的的直線中國煤化工造核心，內(nèi)件與外殼的連接接口約80計了錐 片壓模、錐體組對fY片C N M H G SA387Gr11CL2/左右，其內(nèi)件中心、煤燒嘴的中心接管焊 接工裝、焊接預(yù)16SA387Gr1 ICL2+N08825。簡體內(nèi)徑熱，由八名焊工同時焊八條焊縫變形， 我們采取了防止焊接變形為φ 4630mm和φ 3020mm。簡體板厚的措施， 減少了焊接變形，因此獲的工裝。 焊前預(yù)熱不小于150C,焊分別為95mm、65mm、80mm、90+5mm。得了球形封頭組對一-次成型，免后立即消氫熱處理 (消氫溫度350C/對于內(nèi)徑為中4630 mm的簡體需要去了油壓校形工作。3H )。對焊縫進行100%射線檢驗、2張板拼接，下料時要考慮焊縫的(4)氣化爐的整裝工藝100%超聲波檢驗、100% 磁粉檢驗。收縮率并留直邊的壓頭量(板厚超氣化爐分別按上、下兩段組對簡 體上的開孔采用鏜床加工管孔，過70mm),同時應(yīng)嚴(yán)格控制板邊對環(huán)焊縫，按照每節(jié)筒節(jié)所做的標(biāo)對開孔坡 口處進行表面磁粉檢驗，角線長度差不大于2 mm (同時號出記進行組對和焊接。為了避免環(huán)組對各 接管等所有與殼體相焊的簡體焊接試板一塊)，以便保證筒焊縫錯邊量和筒體橢圓度的超差，焊接連接件， 焊接完畢后,對導(dǎo)管體組焊后達到圖紙的要求。板厚我們利用簡體組對的外卡箍及內(nèi)進行最終 的消除應(yīng)力熱處理，熱處小于70mm的縱環(huán)縫坡口在刨邊機支撐胎等工裝。 氣化爐殼體上的理工藝為 690土14C,對熱處理的焊上刨邊成型，板厚超過70mm環(huán)縫開孔劃線是以筒體下端面為輔助縫應(yīng)進行 100%超聲波檢驗、100%坡口為機加工成型，縱縫坡口在.基準(zhǔn)，確定N10.1~10.8反應(yīng)器膜式磁粉檢驗。卷制筒節(jié)后氣割切除合攏縱縫兩水冷 壁進口所在位置為該氣化爐殼側(cè)直邊部分，打磨縱縫坡口并對體的開孔基準(zhǔn)，并以此基準(zhǔn)劃各接3.3 氣體返回室坡口表面進行100%MT檢驗。簡節(jié)管開孔線，保證N4開車燒嘴與NS(1)氣體返回室是氣化關(guān)鍵設(shè)采用冷滾成型，縱縫組對時應(yīng)嚴(yán)點火燒嘴之間的15°角度及553.5mm備壓力容器中焊接難度最大的部格控制錯邊量不大于2mm。縱縫焊的距離，確保二者組對的空間交件, 筒體主體主要由壁厚為70 mm前預(yù)熱≥150C,焊接接頭兩側(cè)叉點，保證N6.1、6.2火焰觀察孔與的SA387G.1ICL2、 壁厚為285 mm.150mm范圍內(nèi)，施焊時的最高層間N5在同一平面上。特別是在組對210 mm的SA336F1 1CL2鍛件及壁厚溫度≤250C,焊接采用外側(cè)焊接N4、N5接管時，為了保證與內(nèi)件組為 50 mm的SA387Gr.11CL2球形封內(nèi)部清根，清根后的表面進行對時的尺寸，設(shè)計專用的工裝及頭所組成。 殼體接管上的孔是以100%MT檢驗合格后進行內(nèi)側(cè)焊接管組焊胎進行接管的安裝，N5 N52.1-52.4 接管孔的中心線為基準(zhǔn)接，焊后立即消氫熱處理。焊縫經(jīng)與N6.2組對時采用盲板透光檢驗劃線 并進行機加工開孔，開孔處100%射線探傷、100%超聲波探傷兩孔是否在同一直線上，以確保的坡 口進行100%磁粉探傷檢驗。和100%磁粉探傷檢驗合格，對復(fù)接管的組對符合圖紙的要求。氣體返回室45°斜插管與主簡體合板面層和過渡層須進行100%著接管與筒體組焊前采用圓型的開孔是利用內(nèi)、 外壁樣板進行色檢驗。由于簡體直徑大以便環(huán)預(yù)熱裝置進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度≥劃線并進行氣割， 開孔前整體進焊縫的組對和防止熱處理的變型，150, 焊后立即進行消氫熱處理爐 預(yù)熱，利用輔助工裝制作坡口在簡節(jié)內(nèi)部增設(shè)工裝支撐。(消氫溫度350C/3H)。焊縫經(jīng)100%并 對坡口進行100%磁粉探傷檢(3)球形封頭的制造射線檢驗、100%超聲波檢驗、100%驗。球形封頭材料為磁粉檢驗。氣化爐的上、下段分別(2)氣體返回室45°斜插管與SA387Gr11CL2+N08825),成形后最進爐進行焊后消除應(yīng)力熱處理，主簡體組對， 為了保證斜插管45°小厚度為δ 75+5mm采取復(fù)合板先熱處理的溫度為690士 14C。 對熱及偏 差的要求，利用精加工的工分瓣成型后拼接，球形封頭分8片處理后的焊縫進行 100%超聲波檢裝將返 回室分支管調(diào)整好，檢驗瓜瓣和頂部球缺片一塊，在球片驗、100%磁粉檢驗。各部分的尺寸滿足要求。為了防壓模胎上進行中溫壓型，中溫壓止焊接變形，采取防止焊接變形型的溫度為650° + 20°。為保證球3.2導(dǎo)管的工裝，并將其工裝點焊在氣體形封頭的組對質(zhì)量，球瓣的縱縫導(dǎo)管共由5節(jié)簡節(jié)組成，內(nèi)徑為返回室主簡體與分支管上。 對于坡口采取了在球瓣胎上進行機加φ 3020mm,材料為SA387中國煤化工我們建立了一整套工，由于球片壓型和坡口成型較其中三節(jié)壁厚為 86 mm訂了45°分支管的好，焊前對八條焊縫同時進行預(yù)為65 mm。鉚工組對時MYHCN M H G整個的組對形式17論文廣場和焊接位置加以說明。變形，我們在熱處理前組裝防變和位置及水壓試驗封頭進行強(3)焊接形的工裝。度計算。焊前預(yù)熱溫度≥170C (對筒體厚度為285 mm采用指型電加熱4熱處理6整體預(yù)組裝器內(nèi)壁加熱的方式，對筒體厚度為210mm采用環(huán)形多排火焰加熱焊前采用火焰加熱器預(yù)熱(預(yù)設(shè)備的整體預(yù)組裝在返平的器外壁加熱的方式)，預(yù)熱溫度為熱溫度不小于 150C ),焊縫經(jīng)100%地面上進行，用水平儀找平平臺，保持焊接全過程。焊接采用手工射線檢驗 、100%超聲波檢驗、100%并將已計算的墊墩放在平臺 上，焊，電流控制在200-300A，電壓控磁粉檢驗, 焊后進行局部熱處理。將氣化爐、 導(dǎo)管、氣體返回室及制在22~26V，焊接速度控制在對設(shè)備上的所有Cr-Mo鋼的焊廢熱鍋爐放在墊墩上。調(diào)整找正.10~2cm/min,焊后消氫250-300C/接接頭，焊前均預(yù)熱(預(yù)熱溫度≥四大件，在黃金焊縫0°，90°3H。焊接采用每班6人同時對稱分1509C)， 焊接過程中間溫度保持在180° , 270°方位上間距200 mm處段施焊，對焊接的全過程進行24小最大 250C,焊接接頭中間進行中作出間隔標(biāo)記，經(jīng)南京化檢中心時跟蹤監(jiān)控。焊后對此縫進行間消除應(yīng) 力熱處理或及時消氫熱(三方檢驗)、現(xiàn)場安裝單位代表、100%超聲波探傷檢驗和100%磁粉處理。 氣化爐、導(dǎo)管、氣體反向室質(zhì)量管理檢驗處及用戶代表共同探傷檢驗。整個焊縫的質(zhì)量滿足及 廢熱鍋爐分別進行最終焊后熱確認(rèn)。規(guī)定的要求。處理，嚴(yán)格控制了進爐前熱電偶(4)最終熱處理的布置位置和數(shù)量;進爐的溫度7內(nèi)件的安裝所有焊接連接件焊完后進行和時間; 進爐后的升溫速度，保最終的消除應(yīng)力熱處理，熱處理溫時間和降溫速度及出爐前的出內(nèi)件的安裝是按照內(nèi)件與壓溫度為690土14C,對熱處理后的爐 溫度。力容器外殼的組裝方案進行，內(nèi)焊縫進行100%超聲波探傷檢驗和件的安裝和尺寸檢驗經(jīng)BBE、SEG .100%磁粉探傷檢驗5水壓試驗及南京化檢中心的確認(rèn)和審批。3.4廢熱鍋爐氣化爐、導(dǎo)管、氣體返回室及8結(jié)束語廢熱鍋爐段長為40500mm,筒廢 熱鍋爐均采用特殊的工裝分別體直徑為φ 3400 mm，根據(jù)我公司進行水 壓試驗。氣化關(guān)鍵設(shè)備在制造過程中,的實際情況，共分兩段(.上段長為(1)由于氣化化爐受內(nèi)件安裝我們抓住了設(shè)備制造難點，對關(guān)鍵19950 mm,下段長為20550mm),分的影響， 上段錐體與下段須在水工序?qū)嵭辛藝?yán)格的監(jiān)控， 在公司領(lǐng)別制造，然后兩段合攏。在簡體環(huán)壓試驗后割開， 所以在氣化爐外導(dǎo)的親 自帶領(lǐng)下，在南京化檢中心焊縫的組對時，為了避免環(huán)焊縫殼水壓試驗時， 對此處的焊縫按和勞動局駐廠監(jiān)檢組的監(jiān)制下，生錯邊量和筒體橢圓度的超差，我焊接工藝的要求焊接 板厚的213。產(chǎn)管理人員、工程技術(shù)人員和工人們均采用特殊的工裝進行調(diào)整，焊縫進行 100%超聲波探傷檢驗、們在 一起認(rèn)真貫徹制造工藝,保證使簡體偏差控制在標(biāo)準(zhǔn)所要求的100% 磁粉探傷檢驗。水壓試驗合了產(chǎn)品的質(zhì)量。通過檢驗說明制造范圍內(nèi)。格后，將焊縫切割開，并打磨坡工藝是科學(xué)合理的，達到了氣化關(guān)接管的開孔線按圖紙要求以口, 坡口表面進行100%磁粉探傷鍵設(shè)備圖紙的設(shè)計要求。 日N55.1~55.4接管中心線為基準(zhǔn)劃檢驗。 同時在錐體和筒體相焊的線、號孔，采用機加工的方法加兩端0° ，90°, 180°，270°作工坡口，并對坡口表面進行100%出標(biāo)記， 以便內(nèi)件組裝后的焊縫磁粉探傷檢驗。接管組焊并經(jīng)檢組對。中國煤化工驗合格后，分別進行消除應(yīng)力熱(2)由于設(shè)備直徑大，處理，為防止熱處理時簡體產(chǎn)生驗重量比較重， 對墊堰MHCNMHG8