厚壁复合板洗涤塔的制造工艺n.doc

厚壁复合板洗涤塔的制造工艺 1前言 C1401A/B/C是二化资源优化工程中的主要设备，这三台设备的主体材料为16MnR＋00Cr17Ni14Mo2，最厚的钢板厚度为110+4，其制造难度大，要求高。为此制定了可行的工艺方案。保证此设备顺利施工。 2设备结构和主要技术性能 设备由上下椭圆、封头、筒体、锥体、裙座、接管、法兰等组焊而成。设备内径为φ2800mm，主体材料为16MnR＋00Cr17Ni14Mo2，其中有2400mm的筒节厚度为110+4，其余为95+4。设备总长约21760mm,容器净质量为133985Kg。 表1洗涤塔的主要技术特性 设计压力（Mpa） 设计温度℃ 工作介质 试验压力（Mpa） 腐蚀裕度 mm 7.15 250 粗合成气、工艺水 11.32（水压） 7.15（气密） 1.5 该设备属于II类压力容器，按GB/T4710-2005《钢制塔式容器》及《压力容器安全技术监察规程》的要求进行制造及验收。设备A、B类焊接接头按JB/T4730-2005/射线RT/II/100%检测。设备制造后进行整体热处理。 3主要施工特点： 复合钢板AB类焊缝对口错边量最大允许偏差2mm,对下料及组对工序要求较高。 复合钢板材料的延展性与不锈钢材料及低合金材料都不同，有其自己的特点，在下料、卷圆、焊接、校圆等工序中应着重注意。 法兰均为堆焊法兰且密封面为环槽面故在金工加工时应严格检查。并在设备热处理后对环槽面附近进行硬度检测。HB≥170。 封头需热压成型 4主要制造工艺及质量控制要点： 4.1材料要求 主体材料基层为16MnR，应符合 GB6654-1996《压力容器用钢板》厚度大于60的16MnR钢板应逐张进行拉伸和夏比冲击试验。复层00Cr17Ni14Mo2钢板应符合GB/T4237-1992《不锈钢热轧钢板的规定》使用状态为固溶，表面应进行酸洗钝化处理。不锈钢复合板还应符合JB4733-1996《压力容器用爆炸不锈钢复合板》B1的规定。 钢板进厂后进行了验收达到了技术要求。 4.2封头成型 封头成型是双拉伸。如采用冷成型随着加工深度的增大，油压机冲压力加大，复层表面下上模边缘的刻痕，甚至会导致复层金属厚度局部减薄，并且封头容易产生裙装边缘和褶皱，复层金属能会出现剥离现象，因为厚板的冲压力会更大，故此厚板复合板不适合采用冷成型，而宜采用热压成型。此设备就采用热压成型，封头成型后按技术条件的要求热成型不能代替正火处理，因此对封头进行恢复正火处理： 温度900-930℃ 保温110分钟 空冷 4.3筒节下料 为控制好对口错变量施工中应注意以下几方面： 计算筒体的实际下料尺寸 封头热压成型齐边后测量内圆周长，根据实测值计算筒体的实际下料尺寸。由于工期紧往往是封头成型同步加工，特别容易造成封头、筒节组对时出现错边量过大的现象发生。 精确计算筒节展开下料尺寸 筒节环缝对口错变量与相邻同节内圆周长之差密切相关，相邻筒节接口处内圆周长之差（max）如下： L max ＝L2－L1＝Π（D2－D1）＝3.14*4＝12.3mm 实际卷制过程中筒节不可能卷制成绝对的圆，因此，必须控制好同节下料尺寸周长之差在10mm之内。 （2.1）筒节理论展开长度 对于均质板，按中径计算展开长度 L均＝Π（D＋δ） 式中D－筒节内径，mm δ－筒节厚度，mm 对于复合钢板，按实际中性面计算展开长度。 由于复合板由基层16MnR与复层00Cr17Ni14Mo2两种材料复合而成，两种材料力学性能不同，物理性能（导热率和线膨胀系数）不同，结合面存在中间层，其性质与基层和复层都不一样，因此筒节展开长度计算与均质板不同。复合板在纯弯曲是，截面应力分布情况如图a所示， 按同一截面上ΣFx=0的平衡条件，中性面是移向靠近强度较高金属的一侧。不锈钢复合板卷圆时，中性面向靠近不锈钢复层方向移动，设内壁至中性面的距离为Y0，则 Y0＝[σs1/σs2(δ+δ2) －δ2+k0 ] / (k0 + ) 式中 σs1、σs2—基层，复层材料的屈服极限取σs1/σs2＝1.44 δ2－复层金属，mm R0－中性面曲率半径,mm,R0=D/2+Y0可近似认为等于（D+δ）/2 K0—复层强化系数一般取210。 复合钢板筒节理论展开长度计算公式按下式计算 L复＝Π（D＋2Y0） （2.2）复合钢板筒节实际展开下料尺寸 综合考虑焊接时的坡口间隙及焊缝的横向收缩量，筒节下料尺寸为 L下＝L复－Nc+N△b 式中 N－焊缝数量 C－组装间隙 b纵缝的横向收缩量，mm，与材料、焊接参数、方法、坡口型式有关 从以上分析可以看出： 复合板的计算展开长度比均质板的理论展开长度要小，这主要由于复合板的中性层内移而造成的，说明复合板