尿素合成塔筒体制造
16MnR钢制尿素合成塔的焊接工艺设计
16MnR钢制尿素合成塔的焊接工艺设计一、产品简介1、服役条件尿素合成塔的用途是使生产原料在塔体内进行合成反应，获得尿素的半成品。
净化后的气体二氧化碳经二氧化碳压缩机加压至一定压力送入合成塔底部，合成氨车间送来的液氨经过滤器除去油泥、铁屑、触媒等杂质后经液氨泵加压至一定压力送入尿素合成塔底部。
氨与二氧化碳进入合成塔后，在高温高压作用下自塔底部向上流动，同时进行尿素的合成反应，此过程中尿素的合成油两个反应过程完成，此反应在温度160～230℃、压力在10～25MPa的条件下进行，经过一定的停留时间，反应后生成一种熔融物，由合成塔的顶部排除，经减压阀降至一定压力，再送入下一步处理。
尿素的生成时一个复杂的反应过程，受压力、温度、组分等多种因素的影响，所以尿素合成塔的工作环境十分复杂、工作条件十分苛刻，必须根据设备生产能力及相应的生产系统选择具体适宜的工艺条件。
本文主要对Φ2080尿素合成塔进行焊接工艺设计2、性能要求Φ2080尿素合成塔主要由球形封头、简体、底座、人孔、塔盘等几部分组成营、高约为27.5m,塔内装有13层塔盘本设备，简体采用28mm厚的Q345R板作为内筒，8层12mm厚的Q345 R 板作为层板进行包扎图1为尿素合成塔结构示意图图1尿素合成塔结构示意图其性能要求如表1所示表1 尿素合成塔的性能要求及设计二、制作材料分析1、成分16MnR:16MnR是普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。
它的强度较高、塑性韧性良好。
常见交货状态为热轧或正火。
属低合金高强度钢，含Mn量较低。
性能与20G(412-540)近似，抗拉强度为(450-655)稍强，伸长率为19-21%，比20G的大于24%差。
标准来源GB6654，2010年该钢号逐渐被Q345R所取代。
其化学成分如表2所示表2 16MnR化学成分表增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低。
由于韧性、焊接和冷成型性能要求高这类钢的含C量不超过0.20％。
新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用实践
新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用实践
新型高效尿素合成塔塔盘技术是一种用于尿素合成的新型技术，
其主要特点是采用了更高效的塔塔盘结构，可以实现更高的反应效率
和更高的产量。
该技术的应用实践涉及到许多方面，包括但不限于以下几个方面：
1. 设计和改造塔塔盘结构：为了实现更高效的反应和更高的产量，需要对现有的尿素合成塔进行改造，采用新的塔塔盘结构设计。
该设
计需要考虑多种因素，包括反应条件、流体力学特性、材料性能等等。
2. 优化反应条件：为了保证反应效率和产量，需要对反应条件进
行优化，包括温度、压力、催化剂用量、气体流速等。
通过对不同反
应条件的探索和优化，可以找到最佳的反应条件组合，实现最高效的
尿素合成过程。
3. 选择合适的催化剂：催化剂是尿素合成过程中的关键因素，可
以影响反应的速率和效率。
为了实现更高的产量和更高的质量，需要
选择合适的催化剂，并对其进行优化和改进。
4. 优化原料配比：原料配比是影响尿素合成产量和质量的一个重
要因素。
为了实现更高的产量和更高的质量，需要对原料配比进行优化，包括尿素浓度、氨气浓度、碳酸氢铵浓度等。
总之，新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用实践需要涉及到多个
方面，需要不断地进行优化和改进，以实现更高的产量和更高的质量。
尿素合成塔安全生产使用要点
尿素合成塔安全生产使用要点
3月21日，山东省济南市平阴鲁西化工第三化肥厂有限公司一台尿素合成塔发生爆炸，造成4人死亡，1人重伤和重大财产损失。
为了防止类似事故再次发生，保障人民生命财产安全，经研究，现就进一步加强尿素合成塔生产使用检验工作通知如下：
一、关于尿素合成塔的制造
(一)结构方面。
1.目前生产的尿素合成塔普遍采用单个筒节多层包扎后再焊接环焊缝的深环焊缝结构，因结构所致不能进行焊后热处理，环焊缝部位存在较大的应力集中，且焊接缺陷不易检测。
鉴此原因，尿素合成塔应当尽可能避免采用深环焊缝结构，而宜选用其他结构形式。
对直径小于等于1800mm的尿素合成塔，逐步采用整体多层包扎结构，具体要求可参照化工行业标准《整体多层夹紧式高压容器》(HG3129)，其层板间的环焊缝和纵焊缝应分别相互错开，相邻层板两条环焊缝间轴向距离不得小于100mm(封头与筒体的环焊缝除外)。
2.检漏孔与盲层(板)或内筒的连接方式应当采用焊接结构，且焊接部分深度不得小于筒体承压壁厚部分的三分之一，以防止介质进入包扎
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尿素合成塔结构
尿素合成塔结构
尿素合成塔是一种用于制造化肥的重要设备，其结构主要由塔体、塔盖、塔底、进出料口以及内部填料等组成。
塔体一般采用不锈钢材质制造，以保证其耐腐蚀性能和使用寿命。
塔盖和塔底则采用钢板或玻璃钢材质制造，以保证其密封性和强度。
进出料口则通常设在塔体的顶部和底部，方便料液的进出。
填料则是尿素合成过程中的重要组成部分，其主要作用是提高反应的效率和产率。
常用的填料材料有金属网、陶瓷环、塑料泡沫球等。
此外，还需要配备压力表、温度计、流量计等辅助设备，以便监测和控制反应过程中的参数。
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Φ1000层板包扎式尿素合成塔
Φ1000层板包扎式尿素合成塔设计(平板封头)学生：学号：专业：班级：指导教师：年月毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：φ1000层板包扎式尿素合成塔设计（平板封头）院：专业：班级：学号：学生：指导教师：接受任务时间系主任（签名）院长（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求设计（论文）的原始数据年产8万吨尿素，塔体为层板包扎式，工艺采用水溶液全循环法。
2．指定查阅的主要参考文献及说明①《机械设计手册》，机械工业出版社②GB150-98《钢制压力容器》以及《相关标准》③《机械制图》，清华大学出版社④《材料与零部件》，《化工设计手册》编写组，上海人民出版社⑤《高压容器设计》上海人民出版社⑥《尿素生产工艺》期刊主要有：《中氮肥》、《化工设计通讯》、《化工机械》、《化肥工业》3．进度安排摘要尿素合成塔是合成尿素生产过程中的主要关键设备，因此尿素合成塔的设计和制造显得尤为重要。
本设计工艺采用水溶液全循环法，设计中对整个塔设备进行了详细的工艺计算和热量衡算。
依据国家标准对尿素合成塔进行了结构设计和强度分析。
关键词：尿素合成塔；工艺计算；结构设计；强度计算ABSTRACTUrea synthesis reactor is the key equipment in the production of urea synthetic, Thus urea reactor design and manufacture appears to be particularly important. The design of the traditional design of the succession model,the design of the entire urea reactor carried out a detailed calculation of the technics and the heat balance. The design basis for national standards for urea synthesis tower of strength for the design and structure. Meanwhile, through the use of the large-scale CNC tube bender can increase the length of the section, thereby reduce the cylinder for the girth weld, and increase security of the tower .Keywords:Urea synthesis reactor；strength calculation；Structure design;Process Calculation；national standards.目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 尿素及其生产概况 (1)1.2 尿素的性质 (2)1.2.1 尿素的物理性质 (2)1.2.2尿素的化学性质 (2)1.3尿素的用途 (2)1.4 尿素生产方法 (3)1.4.1 尿素生产原料 (3)1.4.2水溶液全循环法 (3)第二章工艺计算 (5)2.1物料衡算计算条件的确定 (5)2.2水溶液全循环法物料衡算 (8)2.2.1 压缩系统 (8)2.2.2 合成系统 (10)2.3合成塔的热量衡算 (13)第三章尿素合成塔的结构选型及论证 (18)3.1 尿素合成塔总体结构基本要求 (18)3.2 合成塔的总体结构型式 (18)3.3尿素合成塔的筒体结构型式及其论证 (18)3.3.1 单层式 (18)3.3.2 组合式 (19)3.3.2.1多层包扎式 (19)3.3.2.2热套式 (20)3.3.2.3绕板式 (20)3.3.2.4整体多层包扎式 (21)3.3.2.5绕带式 (22)第四章尿素合成塔设备和内件材料的选择及论证 (24)4.1 材料选择的原则 (24)4.2 筒体外筒材料的选择及论证 (24)4.3 衬里、接管和内件材料的选择 (24)第五章尿素合成塔的结构设计计算 (26)5.1 尿素合成塔的有效容积 (26)5.1.1 设计条件 (26)5.1.2 设计程序 (26)5.1.3 计算 (26)5.2 筒体设计计算 (27)5.2.1 设计条件 (27)5.2.2 强度设计计算 (27)5.3 密封件的设计计算 (28)5.3.1 密封结构的选型及其论证 (28)5.3.1.1 (28)5.3.1.2 (28)5.3.2 密封件材料选择及结构尺寸的确定 (30)5.3.3 主螺栓载荷计算 (31)5.3.4 主螺栓及主螺母的设计计算 (31)5.4 筒体端部法兰设计计算 (33)5.4.1 法兰结构型式 (33)5.4.2法兰常用材料 (34)5.4.3 法兰的结构尺寸 (34)5.4.4 法兰的强度校核 (35)5.5 筒体端部平盖的设计计算 (38)5.5.1 常用材料 (38)5.5.2 结构尺寸 (38)5.5.3 设计计算 (38)5.6 底封头的设计计算 (41)5.6.1封头材料 (41)5.6.2设计计算 (41)5.7 裙座 (42)5.7.1 裙座的选材 (42)5.7.2 裙座的结构选型 (42)5.7.3 裙座尺寸的确定 (42)5.8 塔板 (42)5.8.1 塔板材料 (42)5.8.2 塔板数的确定 (43)5.8.3 塔板结构 (43)第六章开孔及开孔补强 (44)6.1 接管 (44)6.1.1 接管材料 (44)6.1.2 接管内经计算 (44)6.1.3 接管壁厚 (44)6.2 开孔 (45)6.3 开孔补强 (46)6.3.1 补强的形式 (46)6.3.2 补强的计算 (46)第七章塔设备强度设计和稳定性校核 (51)7.1 塔体的载荷计算 (51)7.1.1 塔体的质量载荷 (51)7.1.2 自振周期计算 (51)7.1.3 风载荷 (52)7.1.4 地震载荷 (54)7.1.5 最大弯矩 (55)7.2 强度及稳定性校核 (55)7.2.1各种载荷引起的轴向应力 (55)7.2.2塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (56)第八章专题讨论 (58)第九章结论 (60)参考文献 (61)致谢 (62)第一章绪论1.1 尿素及其生产概况(qq1596125885)在化学肥料中，以氮肥需求量最大，应用最广。
尿素合成塔筒体制造
6.3.3、筒体制造由6.3.1.1节讨论已知，本设备筒体采用以不锈钢衬里作为内筒的多层包扎焊接式筒体。
6.3.3.1筒体制造流程筒体由许多筒节组焊成，每一个筒节都是由外壳层板、盲层板和衬里内筒组成，内筒不锈钢耐蚀层，厚度为8mm，盲层板厚度为6mm，九层外壳层板厚度均为10mm，共104mm。
筒体的制造工艺过程是：内筒→卷园（DT）→纵坡口加工（DT）→焊接（带试板）→校圆→装配内衬胎→扎盲层板→焊接（不满焊）→包扎焊接层板→第一层MT、HT→继续包扎焊接层板→逐层检查包扎贴紧度→钻警报气→最后一层纵缝不铣磨平要作MT、HT→加工环缝坡口（DT）→钻镗检漏孔（DT）→环缝坡口封焊→PT→筒节与筒节组对焊接→筒体与（封头）组对焊接（DT）→焊装附件→充水进行水压试验→氨渗漏试验（验收依据）→最终检验→清理、打磨→外壁PT、MT→油漆→装运→发送。
注：DT-尺寸检验PT-液体渗透检测RT-射线探伤检测FT-铁素体检测MT-磁粉检测⑴主要零部件的制造主要零部件包括：内筒、盲板层、层板、筒节的包扎等①内筒制造内筒制造过程见表6-31表6-31 内筒制造过程焊缝表面着色探伤；纵焊缝X光探伤检查；焊接试板的晶间腐蚀倾向试验等检查内筒制造的主要工序：ⅰ制造的特殊要求a超低碳奥氏体不锈钢的制作，要求有一个清洁的场地和环境，避免铁素体污染和磕碰划伤，否则会影响不锈钢的耐蚀性能。
因此，参加尿素合成塔内筒衬里或其他内件制造的工人要接受这方面工艺守则的教育，并在施工过程中严格遵守；下料场地应打扫干净，消除杂物，可采用橡胶板铺地，并禁止穿带有铁钉子的皮鞋，撬具、吊耳也应采用奥氏体不锈钢制作。
卷制内筒时必须在专用的卷板机上进行。
不能与卷过铁素体钢的卷板机混合使用，除非将卷过碳钢的卷板机辊子表面进行认真的清洗。
当超低碳奥氏体不锈钢冷变形超过20%，应进行提高耐蚀性能的固溶热处理。
热处理炉内的气体应尽量减少硫的含量，防止硫化物对不锈钢的渗透降低耐蚀性能。
尿素合成塔制造工艺
尿素合成塔制造工艺初稿中国石化集团南化公司化机厂陈建俊《压力容器制造和修理》第六章典型压力容器制造工艺中国石化集团南化公司化机厂陈建俊目录6.6尿素合成塔制造工艺6.6.1概述6.6.2尿素合成塔结构型式6.6.3投产前的技术准备和制造过程中的质量控制6.6.4制造流程图6.6.5材料验收和复验6.6.6主要零部件的制造6.6.7组合、竣工检验6.6.8油漆、包装、运输6.6.9制造记录和出厂技术文件6.6.1概述尿素作为化学肥料，由于其含氮量高（含氮46%），施用后对土壤无副作用，深受农业工作者的欢迎。
尿素除用作化肥外，还广泛用于其他工业和经过深加工作为牙膏、医药、塑料的原料，并可直接掺和在牛羊等反刍动物的饲料中，促进动物长膘。
因此尿素工业自实现工业化后，发展很快，尿素的生产也一直成为工业化国家化肥生产水平的重要标志，我国自二十世纪六十年代开始生产尿素，目前也成为世界尿素生产的大国，生产能力居世界首位，但由于我国人口众多，粮食需求量也是世界首位，尿素总需求量仍然满足不了要求。
由于原料原因，我国的尿素成本比国外高、缺乏竞争力，老装置的改造和新建的尿素生产装置采用高效生产流程和新型设备是今后发展的方向。
尿素合成塔是尿素生产装置中的关键设备之一，它在尿素生产流程中占有重要的地位。
典型的尿素生产流程见图一。
可以说尿素工业的发展与尿素合成塔的设计制造技术的发展是紧密相连的。
根据尿素合成反应式：2NH3+CO2NH4COONH2NH2CONH2+H2O（氨基甲酸铵）（尿素）这些介质的混合物在一定温度和压力下，会生成氰酸和氰氧铵。
CO(NH2)2NH3+HCNO NH4CNO(氰酸)（氰氧铵）氰酸和氰氧铵是一种非氧化性有机酸。
氰氧离子（CNO-）对不锈钢的氧化膜强烈的破坏作用，使一般的不锈钢在尿素介质中失去了耐蚀能力。
据有关资料介绍，1Cr18Ni9Ti这种材料在尿素合成反应条件下，年腐蚀率为3mm，而更可怕的是产生选择性局部腐蚀，不等钢材全面腐蚀变薄就在某一局部甚至某一肉眼无法看到的一点腐蚀穿透导致设备泄漏而失效。
尿素合成塔特性参数及其选材
一整体结构分析1、尿素合成塔筒体由碳素钢外层和不锈钢内层组成。
其组合形式可以是多种多样的，主要有以下几种类型：①单层外壳，松衬不锈钢衬里层；②单层外壳，爆炸衬里不锈钢层；③热套多层壳体，热套内层不锈钢或松衬不锈钢衬里层；④多层包扎焊接壳体，松衬不锈钢衬里层；⑤以不锈钢作为内筒外层直接包扎焊接碳钢多层层板；但经过比较，目前用的最多的，最可靠的结构形式是以不锈钢作为内筒外层直接包扎焊接碳钢多层层板。
以不锈钢衬里作为内筒的多层包扎焊接式筒体的优点是：①制造工艺简单②衬里层与外壳碳钢层得贴紧度高③在操作压力下不锈钢内筒由多层包扎产生的压应力与内压引起的拉应力相互抵消，使内筒应力大大降低，甚至为压应力，降低了应力腐蚀的可能性。
④内筒的不锈钢衬里纵焊缝可以在塔外制作，并进行RT检测和内外侧PT 检测，有缺陷时返修方便且彻底，可充分保证主焊缝的质量为了保证不锈钢衬里层外壁在焊接外层碳钢时免受污染和产生低碳马氏体，位于不锈钢和层板之间设置一层过渡层（通常叫盲板）。
图（2）盲板层得纵焊缝不全焊透，只间断焊，且根部有一窄垫板，使焊缝可与内筒隔离。
焊道表面不高于盲板外圆，以便作为将来的检漏通道。
在盲板层得内壁也开出纵横交错的沟槽，作为检漏通道。
2、上、下封头结构尿素合成塔上下封头可以采用整体锻件加工而成，也可采用厚板冲压成形。
从节约材料和改善受力状况考虑，采用半球形封头。
由于要与介质接触的材料要为耐腐蚀材料，因此，球形封头采用复合层球形封头。
内层为316L不锈钢，外层为16MnR。
3、筒体材料筒体内层为316L不锈钢，外层为16MnR。
由于尿素介质对普通碳钢的年腐蚀率高达2000mm，所以在尿素生产装置中与尿素介质接触的设备不允许采用碳钢的。
采用在尿素合成反应器中加入氧气的方法，可以使不锈钢得到连续钝化，因此，尿素合成塔内部可以采用比较廉价的奥氏体CrNiMo不锈钢。
316L不锈钢为低碳316，可以减少碳化铬晶间析出，减轻晶间腐蚀。
尿素合成塔(R—1301)的设计体会
尿素合成塔（R—1301）的设计体会尿素合成塔是尿素装置的核心设备，本设计是30kt/a三胺及配套尿素工程中的尿素合成塔。
该塔的内件由内件制造厂提供，外壳由我公司设计。
原料二氧化碳和氨的反应主要在该塔内进行。
本设备设计压力高（22MPa）、设计温度高（200℃），并存在严重的甲铵腐蚀。
下面就我在尿素合成塔的设计过程中的一些体会总结如下：1.设计参数与尺寸2.材料选择、结构设计与分析2.1 筒体结构的确定尿素合成塔筒体由碳钢外层和不锈钢内层组成。
其组合型式可以是多种多样的，主要有以下几种类型：（1）单层外壳，松衬不锈钢衬里层。
（2）单层外壳、爆炸衬里不锈钢层。
（3）热套多层壳体，热套内层不锈钢衬里层或松衬不锈钢衬里层。
（4）多层包扎焊接壳体，松衬不锈钢内层。
（5）以不锈钢作为内筒外层直接包扎焊接炭钢多层层板。
等等。
但经过多年的实践和比较，目前用的最多的，最可靠的结构型式是以不锈钢作为内筒外层直接包扎焊接碳钢多层层板及内筒热套不锈钢衬里后再进行多层包扎焊接的筒体结构。
本尿素合成塔设备压力高，为三类压力容器。
如果采用单层板结构，经过计算需要钢板比较厚（138mm，16MnR板材），由于国内轧机能力问题，对于厚板往往会出现轧制不均匀而造成各向不同性现象，同时由于设备厚径比较大，在卷制过程中钢板纵向纤维拉伸较大，对材料的韧性要求比较高。
另外，由于本设备壳体上接管不多，不容易造成焊接泄漏，因此，本设备就采用了以不锈钢衬里作为内筒的多层包扎焊接式筒体的结构。
2.2 筒体材料的选取由于本设备介质的腐蚀性比较强，内层材料选用的尿素级不锈钢316L mod 的材料，盲板层跟层板采用的16MnR板材。
2.3 封头型式的选取尿素合成塔上下封头可以采用整体锻件加工而成，也可以采用厚板冲压成形。
从受力的均匀性及成型各个方面来讲，球形封头比椭圆形封头均优越，同时考虑到直径较小，为减少焊缝，上下封头采用整板冲压后带极堆焊内防腐蚀层的球形封头。
尿素合成塔主要零部件的制造工艺流程设计_图文(精)
主要零部件的制造㈠筒体的制造如前所述，筒体是整个尿素合成塔的主要部分。
筒体由许多筒节组焊成，就拿φ2.8m×36m尿素合成塔（多层包扎式）为例，筒体共分11节，其中10节长2980mm，1个筒节1800mm，总长度31600mm。
每一个筒节都是由外层层板、盲层和衬里内筒组成，它们的制造工艺过程简要叙述如下：1）内筒内筒的制造工艺过程是：⑴原料检验（包括腐蚀试验和机械性能试验）→⑵按内筒展开周长划线、留有切割量和卷圆带头直边量→⑶标志移植。
将材料牌号、炉批号、板号或其本厂代号，用不含氯离子或金属养料的记号笔（可防水而不褪色）抄写到将要下料的板面上→⑷剪切下料→⑸在卷板机上卷圆，当两头弯曲圆度达到要求后取下。
注意：卷板机应专用，上辊不能有焊渣、焊瘤，最好在上辊套一不锈钢套筒。
避免衬里内筒卷制过程中压出麻点或划伤以及铁离子污染。
→⑹在专用的夹具上切除两端直边余料并刨出纵焊缝坡口→⑺纵向焊缝坡口表面着色探伤。
不得有裂纹或夹层现象。
→⑻重新放在卷板机上进一步卷圆，使纵缝合拢→⑼在卷板机上将纵缝点焊固定。
应采用评定合格的焊条，注意不能将焊渣掉到上辊表面。
→⑽从卷板机上取下，由于筒体直径较大，厚度（一般6~8mm）较薄，刚度不足，容易变形，因此内筒必须用支撑件撑圆固定。
→⑾将筒体放在专用的夹具上进行纵焊缝焊接（带焊接试板）→⑿焊缝铁素体测定。
要求每一根焊条焊接长度上测一点（铁素体≤0.6%）以防止用错了焊条或偏离焊接规范。
→⒀焊缝表面着色探伤，不得有夹渣、裂纹和气孔→⒁纵焊缝X光探伤检查。
由于衬里的内筒主要是起耐腐蚀作用，焊缝是薄弱环节，微小的孔洞将造成严重的危害。
因此X光探伤的验收标准不同于一般受压容器的标准。
除按JB4730的I级片外，还不允许有柱状小气孔出现。
→⒂焊接试板的晶间腐蚀倾向试验和选择性腐蚀检查及金相检查。
其方法按HG/T3172和HG/T3173、HG/T3174验收标准按GB9842或工程标准的规定。
尿素合成塔的主要破坏形式及预防措施标准版本
文件编号：RHD-QB-K4315 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX尿素合成塔的主要破坏形式及预防措施标准版本尿素合成塔的主要破坏形式及预防措施标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
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尿素合成塔的爆破事故在国内已经发生了多起，事故现场触目惊心，给人民生命和国家财产造成的损失，应引起尿素生产企业的高度重视。
一、尿素合成塔的主要破坏形式水溶液全循环法尿素合成塔是用不锈钢和低合金钢制造的多层包扎式高压容器，塔体由多个筒节与上、下封头焊接而成。
多层包扎式厚壁圆筒由内筒、盲层与层板3部分组成，内筒采用超低碳奥氏不锈钢板材，在高压状态下要求严密不漏，并具有抵抗介质腐蚀的能力。
层板则采用一定的方法使之很好地贴合在内筒上，且与内筒形成一个整体筒节，塔体质量的好坏往往取决于层板间的贴合程度和环焊缝装配及焊接的质量。
多层包扎式圆筒在包扎层板时，靠钢丝索拉紧与焊接的收缩作用使各层间存在有预应力，内层受到压紧力，当筒体承受内压时，由于预应力的作用可以抵消部分拉应力，使筒壁内应力较相同条件下的单层筒体分布均匀，可以提高筒体的弹性承载能力。
从理论上讲多层包扎厚壁圆筒的壁厚应比相同条件下的单层筒体薄，但因预应力的大小与层板纵焊缝宽度、每层层板上纵焊缝数量、焊接规范、焊接材料、包扎的松紧程度等许多因素有关，在设计时尚无法定量计算。
另外，多层包扎式筒体的纵焊缝沿壁厚方向是非连续的，对筒体强度的削弱也较单层筒体小。
所以，在设计时仍采用单层厚壁圆筒强度计算公式进行应力计算。
尿素合成塔在使用过程中产生的主要破坏形式有2种，一是内筒泄漏引起的破坏；二是筒节层板和环焊缝发生应力腐蚀断裂而引起的破坏。
1.内筒的泄漏尿素合成塔内的尿素溶液（氨基甲酸铵溶液）在反应中对碳钢有强烈的腐蚀作用，一旦穿过不锈钢内筒流至碳钢层板以后腐蚀速度会急剧增加，在较短时间就可以腐蚀扩展到穿透筒壁。
尿素合成塔筒体及下封头衬里整体更换
衬里 泄漏 ， 时 对 泄漏 的衬 里 进行 了部 分更 换。 当 ２ ０ 年 扩容 改 造 时 决 定 对筒 体 和 下 封 头衬 里 进 行 ０５
点 增多 ， 接热 影响 区密 集甚 至重 叠 ， 而 降低 了衬 焊 从 里的耐 蚀性 能 。因 而此 次改 造衬 里焊 接结构 选 用结
在尿 素合 成塔 运 行 的 ２ ９ ａ后 续期 间 出 现 了 程 度 不同 的缺 陷 ， 筒节 盖板 角焊 缝腐蚀 ， 流管腐 蚀 如 溢 减 薄等 。其 中 以衬 里腐 蚀减 薄最 严重 ，０ ２年发 生 ２０
收 稿 日期 ：２ ０ 一 １２ ０ ６Ｏ—５
图 １ 尿素合成塔结构 图
２ Ｄａ ｉ ｔ ｏ ｈｅ ｃ ｌＥｎ ｎ ｅ ｉ ． ｑ ｎｇ Ｐｅ ｒ ｃ ｍｉａ ｇｉ ｅ ｒｎｇ Ｃｏ． ｄ Ｌｔ ．， Ｄａ ｉ ｇ ６３ ４， Ｃｈｉ ａ ｑ ｎ １ ７１ ｎ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｅ ａ ｒｍｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｕ ｕ ｌ ｉ ｇ ｌ ｅ ｂ ｔ ｅ ｐ ｉ ｅｈ ａ ｎ ｈ ｌ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｓｒ ｃ ： ｅｒ ｐ ｉ ｔ ｏ ｆ ｎ ｌ ｓｗｅ ｄ ｎ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｕ ｓｄ ｅ ｄ ａ ｄ ｓ ｅ ｌ ｓ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ａ ｎ
７层 厚 １ ２ｍｍ 的 Ｋ— Ｅ ２ 钢 板 包 扎 而 成 ， 、 Ｔ Ｎ６ Ｍ 上 下
球 形封 头为 １ ５ｍｍ 的 Ｓ ４ Ｓ 简体 和 封头 内壁 贴 ０ Ｂ ９ Ｒ， 有 ８ｍｍ 厚 的 Ｓ ３ ６ Ｕ￥ １ Ｌ尿 素 级 不 锈 钢 衬 里 ， 、 上 下 封头 衬里及 壳体 每个 筒节 衬里 各设 有独 立 的检漏 系 统 。塔 内共 有 １ ０层 塔 盘 ， 作 温 度 １ ３℃ ， 作 压 操 ８ 操 力 １ ． ａ 介 质 为 甲铵 、 ４ ０ＭＰ ， 尿液 、 氨及 二 氧 化 碳 等 。
新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用实践
新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用实践引言新型高效尿素合成塔塔盘技术是一种先进的合成尿素的技术，它可以提高尿素的生产效率和产品质量。
本文将详细介绍这种技术的应用实践，并对其优势和应用前景进行探讨。
什么是新型高效尿素合成塔塔盘技术新型高效尿素合成塔塔盘技术是一种基于塔塔盘理论的尿素合成技术。
传统尿素合成过程中，采用的是传统的塔类型，比如泡沫塔等。
而新型高效尿素合成塔塔盘技术则采用了更高效的塔塔盘结构。
新型高效尿素合成塔塔盘技术的优势1.提高生产效率：新型高效尿素合成塔塔盘技术可以在相同的反应时间内，生产更多的尿素。
这得益于其更高效的传质和传热过程，以及更好的反应控制能力。
2.降低能耗：相比传统的尿素合成技术，新型高效尿素合成塔塔盘技术可以降低能耗，减少能源的浪费。
这对于保护环境和可持续发展非常有益。
3.提高产品质量：新型高效尿素合成塔塔盘技术可以更精确地控制反应过程，减少副反应的发生。
这可以提高尿素的纯度和产品质量，满足不同行业对尿素产品的要求。
新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用实践1.工艺流程优化：通过优化新型高效尿素合成塔塔盘技术的工艺流程，可以进一步提高生产效率和产品质量。
例如，可以通过调整温度、压力等参数，优化反应条件，提高反应效率。
2.设备改造升级：为了应用新型高效尿素合成塔塔盘技术，需要对现有的尿素合成设备进行改造升级。
例如，可以替换塔型，增加塔塔盘等，以适应新技术的需求。
3.过程控制优化：新型高效尿素合成塔塔盘技术需要更精确的过程控制，以确保反应过程的稳定性和产品质量的一致性。
因此，优化过程控制系统是应用实践中的关键之一。
4.数据分析和模拟：通过对大量的实验数据进行分析和建模，可以深入理解新型高效尿素合成塔塔盘技术的工作原理和特性。
这有助于进一步优化工艺和控制系统。
新型高效尿素合成塔塔盘技术的应用前景1.环保性能：新型高效尿素合成塔塔盘技术可以降低能耗和废气排放，符合环保要求。
随着环保法规的不断加强，这种技术在尿素行业中的应用前景广阔。
尿素合成塔球形封头具体制造工艺流程设计和检测设计
八．尿素合成塔封头制造详细工艺流程（包括检测）●下部半球形封头制造过程：原材料检验→喷砂→UT检测→标准移植→气割下料→刨削拼接坡口→预组合并在大型立车上夹紧→车削外圆边缘坡度→在龙门刨床上精加工拼接焊缝坡口→组对焊接（组对时在特制的装有预热装置的场地上进行）预热温度200℃±30℃→检验，包括焊缝的PT，RT检测以及焊缝及热影响区的硬度试验→加热→冲压→测定成形后球壳各部位实际厚度→焊缝及热影响区内外表面MT→整个球面进行UT→正火+回火（带焊接试板）→试板力学性能试验→精加工环向端面→球壳内壁用砂轮打磨光滑呈金属光泽→清洗内表面→在专用的焊接变位器上夹紧，找正→在球壳外壁安装远红外电加热及保温层→通电预热，使球壳温度≥100℃→进行第一层（过渡层）带极板堆焊和球底中心部位的焊条、电弧堆焊→打磨焊接接头部分→堆焊层表面PT（抽查30﹪面积）→UT检测（也抽查30﹪，以焊带搭接处为主）→消除应力热处理→表面清洗，不得有油污等影响继续堆焊质量的杂物→堆焊第二层（耐蚀层）不锈钢（包括焊条电弧堆焊）→铁素体测定100﹪PT→100﹪UT→测量堆焊层厚度→加工环向焊接坡口→镗制底部和侧面物料接管焊接坡口→所有坡口的碳钢部分进行MT→清洗坡口表面（用酒精擦洗除去油污）→组对接管→球壳接管周围适当预热→焊接→焊接铁素体测定→焊缝表面PT→与筒体组对焊接●上封头球壳的制造工艺过程在球壳冲压成形部分与下封头相同，以后工序如下：上封头球壳冲压成形并经正火+回火处理，力学性能试验合格后→在立车上加工人孔开孔与人孔法兰的焊接坡口→检验坡口合格后→与人孔法兰锻件组对→点焊固定（预热）→预热（≥150℃）焊接→UT、MT→硬度检查→直线加速器RT 检测（有条件厂家）→组对两个吊耳→局部预热≥150℃→焊接吊耳→焊满后表面打磨→MT、UT→消除应力热处理→UT、MT→硬度检查→球壳内壁打磨光滑呈金属光泽→清洗干净→堆焊不锈钢（堆焊程序与下封头相同）→堆焊人孔衬里过渡层→精加工人孔内圆及人孔密封面镶环槽→组对人孔内圆衬里和密封底镶环→焊接→焊接铁素体检查→焊接表面PT→精加工人孔密封面→螺栓孔加工→检验九．封头成形后热处理及其检测热处理奥氏体不锈钢封头在冷压后不需要进行热处理，但在热压后一定要进行热处理。
试谈多层包扎式尿素合成塔
试谈多层包扎式尿素合成塔尿素合成塔是尿素合成装置中的核心設备，它在尿素生产中占有举足轻重的地位，可以说尿素工业乃至现代氮肥行业的发展与尿素合成塔的制造技术是紧密相关的。
自20世纪60年代我国引进第一套尿素合成装置以来，从无到有，从小到大，历经50年发展，2014年我国尿素产能达到3千余万吨，国内有数百套装置采用各种工艺在运行，成就是引人瞩目的。
自2003年我国自南非引进Φ2100mm整体多层包扎式尿素合成塔以来，该结构形式已逐渐成为多层式尿素合成塔发展的主要研究方向。
1、尿素合成塔的技术进展。
19世纪30年代由德国化学家弗里德里希.维勒首次合成尿素，揭开了人类合成有机物的序幕。
19世纪70年代提出氨基甲酸铵脱水合成尿素工艺。
当时曾选用银质、铜质衬里合成塔，均因造价高、寿命短而被人们废弃。
直到20世纪50年代由荷兰化学家太米卡邦提出在合成塔中加入氧气使奥氏体不锈钢能够持续钝化，抵御合成物料的强腐蚀作用，才使CrNiMo奥氏体不锈钢成为尿素合成塔内衬的主要材料，并且使尿素合成进入工业化阶段。
国内在用装置采用的尿素合成塔从结构上大体可分为多层结构和单层结构两类。
多层结构根据衬里和层板制造工艺的不同又可分为多层包扎式、热套式、整体多层包扎式等结构，较多采用的为多层包扎式。
2、各结构形式尿素合成塔特点。
单层式该型尿素合成塔由单层厚板卷制而成，然后有筒体内壁撑紧衬里。
该型设备具有结构简单、生产效率高等特点，但是对制造企业卷板能力及热处理能力要求较高。
多层包扎式该型尿素合成塔由数层壁厚较薄的钢板由外力包扎在内筒上形成筒节，各筒节再进行组对，而后与封头连接。
该型设备优点是制造工艺简单、衬里层与外壳碳钢层的贴紧度高、在操作压力下不锈钢内筒由多层包扎产生的压应力与内压引起的拉应力相互抵消，使内筒应力大大降低，极大地降低了产生应力腐蚀的可能性。
然而，各筒节组对时因内径误差而引起的错便是不可避免的，并且筒节组对时产生的深环焊缝（见图1）无法进行热处理，较难进行无损检测。
尿素合成塔主要零部件的制造工艺流程设计
主要零部件的制造㈠筒体的制造如前所述，筒体是整个尿素合成塔的主要部分。
筒体由许多筒节组焊成，就拿φ2.8m×36m尿素合成塔（多层包扎式）为例，筒体共分11节，其中10节长2980mm，1个筒节1800mm，总长度31600mm。
每一个筒节都是由外层层板、盲层和衬里内筒组成，它们的制造工艺过程简要叙述如下：1）内筒内筒的制造工艺过程是：⑴原料检验（包括腐蚀试验和机械性能试验）→⑵按内筒展开周长划线、留有切割量和卷圆带头直边量→⑶标志移植。
将材料牌号、炉批号、板号或其本厂代号，用不含氯离子或金属养料的记号笔（可防水而不褪色）抄写到将要下料的板面上→⑷剪切下料→⑸在卷板机上卷圆，当两头弯曲圆度达到要求后取下。
注意：卷板机应专用，上辊不能有焊渣、焊瘤，最好在上辊套一不锈钢套筒。
避免衬里内筒卷制过程中压出麻点或划伤以及铁离子污染。
→⑹在专用的夹具上切除两端直边余料并刨出纵焊缝坡口→⑺纵向焊缝坡口表面着色探伤。
不得有裂纹或夹层现象。
→⑻重新放在卷板机上进一步卷圆，使纵缝合拢→⑼在卷板机上将纵缝点焊固定。
应采用评定合格的焊条，注意不能将焊渣掉到上辊表面。
→⑽从卷板机上取下，由于筒体直径较大，厚度（一般6~8mm）较薄，刚度不足，容易变形，因此内筒必须用支撑件撑圆固定。
→⑾将筒体放在专用的夹具上进行纵焊缝焊接（带焊接试板）→⑿焊缝铁素体测定。
要求每一根焊条焊接长度上测一点（铁素体≤0.6%）以防止用错了焊条或偏离焊接规范。
→⒀焊缝表面着色探伤，不得有夹渣、裂纹和气孔→⒁纵焊缝X光探伤检查。
由于衬里的内筒主要是起耐腐蚀作用，焊缝是薄弱环节，微小的孔洞将造成严重的危害。
因此X光探伤的验收标准不同于一般受压容器的标准。
除按JB4730的I级片外，还不允许有柱状小气孔出现。
→⒂焊接试板的晶间腐蚀倾向试验和选择性腐蚀检查及金相检查。
其方法按HG/T3172和HG/T3173、HG/T3174验收标准按GB9842或工程标准的规定。
尿素制造工艺
尿素制造工艺
嘿，咱今天就来讲讲尿素制造工艺，这可是个很有意思的事儿呢！
你想想看，尿素就像是农业的小魔法，能让庄稼长得壮壮的。
那它是怎么来的呢？这就得从那些复杂又神奇的工艺说起啦。
先来说说原料吧，就好像做菜得有食材一样，尿素制造也得有它的“食材”呀，一般就是氨气和二氧化碳。
这俩家伙凑到一块儿，就能开始一场奇妙的变化之旅啦。
然后呢，它们会进入一个叫做合成塔的地方，这合成塔就像是一个魔法盒子，氨气和二氧化碳在里面经过一系列反应，慢慢就变成尿素啦。
这过程是不是很神奇？就好像变魔术一样！
接着呀，生成的尿素溶液可不能就这么直接用哦，还得经过一些处理呢。
就像你做好了一道菜，还得装盘摆个漂亮的造型一样。
这些处理步骤就是为了让尿素更纯、更好用。
你说这尿素制造工艺像不像一场大冒险？各种设备和反应就像是冒险路上的关卡和挑战，只有顺利通过了，才能得到我们想要的尿素。
咱再想想啊，如果没有这个尿素制造工艺，那农民伯伯们种庄稼可就没那么容易啦。
没有足够的肥料，庄稼怎么能长得好呢？所以说呀，这尿素制造工艺可真是太重要啦！
而且哦，随着科技的不断进步，尿素制造工艺也在不断改进呢。
就像我们的手机一样，一代比一代厉害。
以后说不定会有更高效、更环保的方法来制造尿素，那可就太棒啦！
你看，这就是尿素制造工艺，一个看似普通却又无比重要的存在。
它就像一个默默奉献的小英雄，为我们的农业发展贡献着自己的力量。
咱可得好好珍惜这个工艺呀，让它为我们创造更多的价值！怎么样，是不是对尿素制造工艺有了更深的了解呢？。
尿素合成塔筒体衬里工艺
尿素合成塔筒体衬里工艺
在尿素制备过程中，尿素合成塔是核心设备，其内部筒体的衬里工艺至关重要。
尿素合成塔筒体衬里的常见材料有不锈钢、双金属、耐腐蚀合金等。
其中不锈钢
耐腐蚀能力强，但耐高温性能不佳；双金属应用广泛，耐复合侵蚀能力强，但价格较高；耐腐蚀合金有优异的耐蚀性，但加工难度大。
尿素合成塔筒体衬里工艺通常分为以下几个步骤：首先，采用砂轮打磨清理筒体的内壁，清除锈蚀和旧的衬里层；其次，选择合适的衬里材料，预加热至适宜的温度；接着，将预加热的衬里材料压入筒体内部，然后使用专用工具进行顶压，使衬里与筒体紧密结合；最后，进行冷却并检查衬里与筒体的结合是否牢固。
需要注意的是，为保证尿素合成塔筒体衬里工艺的质量，衬里材料的选择必须综合考虑尿素合成塔的工作条件，包括温度、压力、尿素浓度等因素。
并且，安装过程中需要严格控制预热温度和顶压力度，以防止衬里层的脱落。
另外，尿素合成塔筒体衬里的使用寿命与合成塔的运行参数、材料的质量、衬里的厚度等有关。
为了延长衬里寿命，应定期对合成塔进行检查，及时发现并处理潜在的问题。
同时，应对衬里材料进行周期性的表面处理，以增强其耐腐蚀能力。
总结来说，尿素合成塔筒体衬里工艺的关键相应环节包括衬里材料的选择、清理、预热、压入、顶压、冷却及检查等。
合理的衬里工艺对于确保合成塔的正常
运行和提高尿素产品的质量具有决定性的影响。
尿素装置及尿素合成塔的安全生产
尿素装置及尿素合成塔的安全生产×××股份有限公司据不完全统计，在尿素运行装置中仅尿素合成塔爆炸事故在世界范围內至今已发生四起：美国路易斯安南州Aradian公司尿素合成塔、1995“10.7”河北迁安化肥厂Ø1.4米多层承压筒体尿素合成塔、2004“7.30”緬甸Ø1.3米单层承压筒体尿素合成塔、2005“3.21”山東平阴化肥厂Ø1.4米多层承压筒体尿素合成塔。
由于尿素生产工艺的未知因素对尿塔設計、制造、使用、維护、捡修过程中产生的问题目前还不能完全解决，特别是通过调查发现国内为数不少的氮肥企业对设备本质安全的重视程度比较肤浅，在安全生产的先进技术装备、资金投入和科学管理等方面离防患于未然还相差甚远，所以解决企业管理者认识上的误区加强尿素合成塔的安全生产管理很有必要。
1.浅谈在役尿素合成塔故障、缺陷与事故1.1在役尿素合成塔结构特点目前在役的尿素合成塔承压筒体结构可分为单层和多层板包扎卷制两种型式，都是内衬不锈钢（或钛材）衬里。
单层承压筒体结构因各种因素相对较少；而多层承压筒体结构又分为以下几种型式：⑴ 单个筒节多层包扎再焊接成筒体的深环焊缝结构，内衬8～11mm不锈钢衬里。
国内在用尿素合成塔大部份都是这种型式，例如七十年代国家引进的美荷型化肥装置Ø2800mm尿塔也就是这类结构，此后国产化尿塔制造大都属此例。
⑵ 多层热套筒体结构。
三层40mm厚的筒体热套加工，内衬不锈钢衬里，目前国内约3台均为进口设备。
⑶ 碳钢内筒导衬包扎结构。
12mm厚衬筒包扎焊接6层卷板，借助焊接热收缩力加强包扎强度，例如日本型大化肥装置的尿塔属于这类结构。
⑷ 整体多层夹紧式包扎结构。
不锈钢内衬筒与两端封头连接成型后再夹紧卷板多层包扎，筒体不存在深环焊缝；目前这种结构的Ø2100mm尿塔是从德国AEX公司购买的二手设备；最大的Ø2500mm尿塔目前还在制造过程中。
尿素合成塔3201-D衬里修复方案
XX公司尿素3201-D衬里检修施工技术方案编制：审核：批准：XX公司2014年11月25日目录1、工程概况——————————————————————————32、工程施工内容及技术要求——————————————————3-43、工程施工组织措施和步骤——————————————————4-54、工程施工进度计划——————————————————————55、工程施工组织结构——————————————————————66、工程施工所需机器具及消化材料———————————————6-77、职业健康安全及环境管理措施————————————————7-8施工技术方案1工程概况1.1概述尿素合成塔（3201-D）由德国莱茵钢厂设计制造，该设备由上、下封头、筒体和内件构成，设备规格为Φ2800×102，设备高度34100mm。
筒体段由6个碳钢筒节组成，筒体总长度为5000×6=30000米，筒体采用层板包扎结构，壁厚为13×6.7+4+11=102mm，层板的材料牌号为BH54M，承压厚度为13×6.7=87.1mm；上、下封头为单层球形封头结构，其材料牌号为BH47W，图纸名义厚度为δmin=75mm。
筒体的内表面衬有厚度为11mm的不锈钢衬里，上、下封头和人孔内表面衬有厚度为8mm的不锈钢衬里，筒体段衬里材质均为316L（Mod）。
塔内现安装11层Casale塔盘（最下面的一层为一块分布板），塔盘间距约2200~2600mm。
设计温度193℃，设计压力16.35MPa。
根据股份公司设备部“2015年度尿素3201-D衬里检修内容及技术”编制施工方案。
1.2工程施工执行标准此工程施工过程中所标准如下：1.2.1、GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》；1.2.2、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》；1.2.3、GB/T9842 -2004《尿素合成塔技术条件》；1.2.4、JB/T4730-2005《承压设备无损检测》；1.2.5、1.2.6 HG25718-93《尿素合成塔维护检修规程》1.3.6、14-A32S-95《尿素厂X2CrNiMo25.22.2不锈钢的材料要求》；上述标准和技术要求等均执行最新版本，如有冲突，按要求严格者执行。
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接式筒体。
6.3.3.1 筒体制造流程
筒体由许多筒节组焊成，每一个筒节都是由外壳层板、盲层板和衬里内筒组
成，内筒不锈钢耐蚀层，厚度为 8mm，盲层板厚度为 6mm，九层外壳层板厚度
均为 10mm，共 104mm。
其耐蚀性能最佳，所以不要轻易打磨。如果表面成形不好，着色探伤或 X 光探
伤需要打磨或修补，应掌握好打磨和修补工艺，防止焊缝过热。
ⅲ 盲层板
盲层板主要起保护不锈钢内筒的作用，它只要求可焊性，对机械性能可不予
考虑。一般采用 16Mn，它在制造上的特点是在盲层板面向衬里内筒外壁的一面
（即盲层板内表面）要
加工出纵向和环向槽
若干条，槽的深度为
2.5mm，宽 5~6mm，如
图 6-37 所示。盲层板
是在平板状态时开槽，
图 6-37 盲层板结构示意图
要在专用的工装上进 行。纵向槽深度应适当
控制，过深了，在盲层板卷制成圆后会有棱角出现，不利于将来的层板包扎。
盲板层的焊接：
采用焊条间断焊，用 J507 焊条，焊接长度 100mm，间隔 50mm，且焊接坡
件→充水进行水压试验→氨渗漏试验（验收依据）→最终检验→清理、打磨→外
壁 PT、MT→油漆→装运→发送。
注：DT-尺寸检验 PT-液体渗透检测 RT-射线探伤检测 FT-铁素体检
测 MT-磁粉检测
⑴ 主要零部件的制造
主要零部件包括：内筒、盲板层、层板、筒节的包扎等
1 内筒制造
内筒制造过程见表 6-31
响区各 2.5mm；
焊缝表面 100%PT；
手工焊顺序 6；
100%X 光探伤；
保
层 焊接方
次
法
焊材牌号
规格 极 mm 性
电流 (A)
电压 速度 烘烤 温 (V) (cm/min) 温度 时
间
1、2、
φ
SMAW BM310Mo-L
DC- 90~100
6
3.5
200 2
3、4、 SMAW BM310Mo-L φ4 DC- 120~140
的皮鞋，撬具、吊耳也应采用奥氏体不锈钢制作。
卷制内筒时必须在专用的卷板机上进行。不能与
卷过铁素体钢的卷板机混合使用，除非将卷过碳
钢的卷板机辊子表面进行认真的清洗。当超低碳
奥氏体不锈钢冷变形超过 20%，应进行提高耐蚀 性能的固溶热处理。热处理炉内的气体应尽量减 图 6-36 内筒纵焊缝焊接示意图
少硫的含量，防止硫化物对不锈钢的渗透降低耐蚀性能。当不锈钢表面或焊缝需
椭圆度（大小直径差）达到最小。采取严格控制内筒的下料尺寸，包扎层板前装
配刚度较好的衬胎等措施使所有筒节的最大内径与最小内径之差控制在 4mm 以
内是能做到的。特别是对多筒节的尿素合成塔壳体，在组对之前，将每个筒节的
实际内径进行分类，按最佳组合对象进行组对，可以大大降低里口错边量。筒节
与筒节之间组对焊接工艺见表 6-34
要打磨时，应采用含有橡胶氧化铝的砂轮打磨，打磨时间不应太长，避免造成回
火色。不能用普通粉笔当作记号笔在不锈钢上乱写乱画。标记移植用记号笔应采
用不含氯离子、硫化物的颜料。
b 卷板机应专用，上辊不能有焊渣、焊瘤，最好在上辊套一不锈钢套筒。避
免衬里内筒卷制过程中压出麻点或划伤以及铁离子污染。
ⅱ内筒的纵焊缝焊接
最后一层 HB ≤ 280
保
电压
速度 烘烤 温
(V) (cm/min) 温度 时
间
24~26
400 2
28~32
350 2
①筒节端部坡口堆焊
筒节端部坡口如图 6-41 所示，其坡口堆焊目的
是防止在组合后环缝焊接时层板在焊接热的影响下
出现张口，使焊渣流进去，影响焊缝的质量。在端
部堆焊时应注意内筒与盲层板之间的间隙属于 图 6-41 筒节端部堆焊示意图
某企业包扎机包扎的容器外径可达φ4000mm。有两个活塞直径为φ150mm 的液压缸，4 根φ30mm 的拉紧钢丝绳。总的拉力最大可达 78 吨。注意，压力缸 和拉紧架均可沿平行于筒体作轴向移动。 a 尿素合成塔筒节的包扎
包扎工艺过程是：衬里内筒装配衬胎→装配并包扎盲板层，纵缝间断焊（与 内筒纵焊缝错开）→装配包扎层板第一层→纵缝焊接→铣磨焊缝余高→MT、UT、 硬度检查→装配包扎第二层、第三层……层板→每包扎一层铣磨焊缝余高→MT、 UT、（根据材料强度值）→装配最后一层层板→包扎→焊接→焊缝和热影响区硬 度检查→MT、UT→筒节端面坡口加工→钻泄气孔和镗检漏孔坡口→端面堆焊封 口→堆焊塞焊检漏孔→交组对。
该设备材料为 16MnR，其厚度为 10mm，每一层的外壳层都由三片瓦片组成，
三部分分别在压力机上压制成形或在卷板机上卷制。层板的制作过程见表 6-32：
表 6-32 层板的制作过程
序 工序名称
号
工序说明
第一层层板
相当于多层
材料要按合格证书进行验收；
高压容器的
1
检验 第一层层板进行超声波探伤检查，其它各层可不必进行超声
内筒制造的主要工序：
ⅰ制造的特殊要求
a 超低碳奥氏体不锈钢的制作，要求有一个清洁的场地和环境，避免铁素体
污染和磕碰划伤，否则会影响不锈钢的耐蚀性能。因此，参加尿素合成塔内筒衬
里或其他内件制造的工人要接受这方面工艺守则的教育，并在施工过程中严格遵
守；下料场地应打扫干净，消除杂物，可采用橡胶板铺地，并禁止穿带有铁钉子
焊缝坡口表面着色探伤
在卷板机上再进一步卷圆，使纵缝合拢
在卷板机上将纵缝点焊固定
从卷板机上取下，内筒用支撑件撑圆固定
纵焊缝焊接（带焊接试板）
焊缝铁素体测定。要求每一根焊条焊接长度上测一点（铁素
体≤0.6%）以防止用错了焊条或偏离焊接规范；
焊缝表面着色探伤； 纵焊缝 X 光探伤检查； 焊接试板的晶间腐蚀倾向试验等检查
筒体的制造工艺过程是：内筒→卷园（DT）→纵坡口加工（DT）→焊接（带
试板）→校圆→装配内衬胎→扎盲层板→焊接（不满焊）→包扎焊接层板→第一
层 MT、HT→继续包扎焊接层板→逐层检查包扎贴紧度→钻警报气→最后一层纵
缝不铣磨平要作 MT、HT→加工环缝坡口（DT）→钻镗检漏孔（DT）→环缝坡
口封焊→PT→筒节与筒节组对焊接→筒体与（封头）组对焊接（DT）→焊装附
b 层板之间的纵缝排列：
为避免裂纹沿厚度方向扩展,各层板之间的纵焊缝应相互错开。如图 6-39
所示：
图 6-39 层板之间的纵焊缝应 相互错开示意图
图 6-40 层板纵焊缝坡口及焊缝
层板纵焊缝焊接： 层板纵焊缝如图 6-40 所示，先用焊条手工焊焊底层，然后埋弧自动焊焊接。
焊接工艺见表 6-33：
5 重新预热到 100~150℃，焊条电弧焊顺序 3 至 44 ㎜；
焊满后进行铁素体测定，要求铁素体含量
≤0.6%；
6 停止预热，内壁焊条电弧焊顺序 4、5，里口焊满
PT，表面不得有裂纹，特别是收弧处要 注意认真检查，弧坑处要进行打磨；
X 光射线探伤检查。要求整个焊缝（60mm
厚）达到 JB4730II 级片标准
内筒的纵焊缝焊接如图 6-36 所示。焊接工艺见表 6-31。
表 6-31 内筒的焊接工艺
焊接过程
检验要求
1 清理坡口
2 手工焊顺序 1 及顺序 2
焊缝表面 100%PT
清理焊缝表面； 3
手工焊顺序 3 及顺序 4
焊缝表面 100%PT
清理焊缝表面；
4 手工焊顺序 5；
反面打磨焊接顺序 1 的焊道，磨去焊根及两侧热影 铁素体检查焊缝正反表面；
5
200 2
注：焊接层间温度应控制在＜150℃，母材不必预热。
内筒的焊接工艺说明：
为了尽可能消除焊缝中的气孔、夹渣等小缺陷，进行二次以上的 PT 是必要
的，因为焊一层的厚度一般只有 2mm，那么焊一层，PT 一次，就可以把缺陷的
尺寸限制在小于 2mm 的范围之内，尤其是可以消除穿透性的小气孔。但是着色
口根部有一厚度为 3mm 的窄垫板，使焊缝与内筒隔离（见图 6-38 所示）。靠近
筒节的两端部必须焊接，第一道用φ2.5mm，电流 50~60A，第二层焊条直径φ
3.25mm，电流 100~120A。焊后将
焊缝外表面打磨，略显凹陷为宜。
在焊接时要注意，不要在盲层
板内壁开有检漏槽的部位进行焊
接，以防堵死检漏通道。
注意：焊后铣磨焊缝余高，做 MT、UT、硬度检查，第一层层板和最后一 层层板纵焊缝进行硬度检查，其的目的是考核焊工对焊接工艺是否严格执行。要 求硬度值≤280HB。
表 6-33 层板纵焊缝焊接工艺
焊接过程 1 清理堆焊坡口 2 组对、点焊, 3 焊条电弧焊第一层焊缝 4 焊缝表面打磨清理 5 埋弧自动焊其余各层
焊满后对焊缝表面和热影响区进行 MT；
7 预热 100~150℃，外口埋弧自动焊焊顺 6 焊满
硬度测定，要求焊缝及两侧热影响区的硬 度≤HB280
表 6-31 内筒制造过程
序号 1 2 3 4
5
6 7 8 9
13
工序名称 复检 划线 下料 卷圆
加工纵焊 缝坡口 再卷圆
点焊 撑圆 焊接
检验
工序说明
备注
原料腐蚀试验和机械性能试验
按内筒展开周长、并留有切割量和卷圆带头直边量
标志移植、按图切割下料
在卷板机上卷圆，两头弯曲圆度达到要求，检验合格
在专用的夹具上切除两端直边余料并刨出纵焊缝坡口，纵向
口的错边量。因为内筒 是耐腐蚀不锈钢，错边量大了就会影响环焊缝的耐蚀层
厚度。 一般应控制在 3mm 以下。