DN1600多层直接冷激式氨合成塔结构设计要点

1绪论
现今氨合成工艺在我国氮肥厂得到广泛的应用。

展望国内氨合成塔内件可以说种类繁多，绝大多数的氨厂合成操作压力为31.36MPa。

合成塔内件为传统的冷管型内件。

其中三套管、单根并流、双套管式内件占大多数。

此外，另有一批冷管改进型内件：比如ⅢJ型、YD型、NC型、轴径向、副产蒸汽式等。

塔内换热器大部分为列管式，还有少数为螺旋式、波纹板式。

小型氨厂大部分采用φ600、φ800直径塔。

日产合成氨达80t、100t、150t不等。

中型氨厂大多采用φ1000、φ1200直径塔。

高压筒体高度为13.5～16m。

日产氨200t 、250t、 290t不等。

传统型内件氨净值大部分为9%～12%之间，改进型内件在12%～16%之间。

合成塔
,阻力降0.6～1.2MPa。

配置的余热回收装作吨氨副产蒸汽为600～800kg/t NH
3压力为1.3～2.5MPa。

下面简单介绍两种内件：
全冷激式内件全冷激式内件是一种在中小型氨厂推广使用的新型内件，它与传统内件（内冷式内件）有本质区别，将圆催化剂中的冷管取消，将一个大的催化剂反应床分割为若干个小的催化剂反应床，床层之间采取冷激换热的方式将反应热一直，以便将反应能继续进行下去。

冷激式内件是多层绝热、层间换热式内件中最简单的一种。

它与层间水冷式内件几乎同时应用与多种合成氨厂。

它具有结构简单，运行可靠的特点。

此种内件根据合成系统工作压力、催化剂活性温度、催化剂温区范围、反应热回收方式等因素以及要达到的氨净值来确定催化剂床的数量。

多层换热式内件具有三大特点：
（1）多层绝热，层间换热。

用未反应的气体作为冷源，一方面将反应后的热气体热量移走；另一方面自身温度提高达到第一绝热床时的零米温度。

（2）催化剂筐采用径向型
（3）宽温区催化剂
对于整台合成塔，需设计和制造外壳，所设计的外壳具有一下特点：
（1）球形封头结构成熟，使用材料较省，若采用锻件，则将增加一倍以上的重量。

（2）多层包扎筒体国内制造经验丰富。

成熟可靠，材料也易于解决，设备安全性高。

（3）顶部大开口大平盖便于内件安装和维修，便于催化剂装填和卸除，大盖的安装起吊比较方便，顶部的管口易于布置。

（4）顶部筒体密封采用双锥垫结构密封使用成熟，密封可靠。

塔设备的作用是实现气（汽）-液相或液-液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质的目的。

塔设备广泛应用于合成、蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作。

它的操作性能好坏，对整个装置的生产，产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理都有较大的影响。

因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点，随着石油、化工的迅速发展，塔设备的合理造型及设计将越来越受到关注和重视。

氨是最为重要的基础化工产品之一,其产量居各种化工产品的首位;同时也是能源消耗的大户,世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。

氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础,氨本身是重要的氮素肥料,其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料,这部分约占70%的比例,称之为“化肥氨”;同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料,用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料,这部分约占30%的比例,称之为“工业氨”。

未来合成氨技术进展的主要趋势是“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”。

在合成氨流程中，氨合成塔是其最主要的部分。

氨合成装置的结构也是种类繁多，具体情况如下。

（1）按触煤层反应热的取走方式分类
触煤层反应热的取走方式有两种：内冷式和冷激式。

（2）按触煤层气流反向分类
触煤层的气流方向也有两种：轴向——气体沿塔的轴向通过触煤层；径向——气体在触煤层内作径向流动。

轴向合成塔
径向合成塔
轴径向合成塔
（3）按外形分类
立式合成塔
卧式合成塔
球形合成塔
（4）按合成塔氨日产量分类
大型合成塔（日产1000t以上，包括1000t）
中型合成塔（日产150t左右）
大型合成塔（日产50t左右）
三种冷激式合成塔：
（1）多层轴向冷激式合成塔
（2）三层冷激式径向合成塔
（3）两层径向冷激式合成塔（托普索型）
国内外氨合成工业的发展状况
合成氨是重要的化工产品，可以制成尿素、硝酸按和碳酸氢氨等氨素肥料。

合成氨工业是氮肥工业的基础，对农业生产起着重要作用。

人们常称合成氨为高能耗产品。

这有两层含义，一为氨本身热值较高，气氨的热值为22.488×106kJ/t，二为生产过程中损耗了大量能量。

目前常规的合成氨技术能量消耗占总成本的70%，加上合成塔的庞大及工艺流程的复杂，使合成氨工业具有投资大、能量消耗巨大、停产维修困难、运行费用高等缺点。

目前，我国中小型化肥厂的能耗为44×106~71×106kJ/t;而国外先进的制氨工艺己降至30×106kJ/t左右。

因此降低合成氨的能耗，简化工艺过程，成为合成氨研究的一个重要方向。

(1) 国内合成氨工业发展的现状
在国内，七十年代之后，氨合成工艺的合成压力是逐年递增。

与国外合成氨工艺的合成压力逐年降低的趋势恰恰相反。

目前普遍采用31.4MPa高压操作，致使能耗高居不下。

大化肥和小化肥的科技进步与技术改造过程充分表明，合成氨工业的技术进步趋势是企业上规模，研发和使用节能型低温低压高活性氨合成催化剂，降低合成压力再辅以先进的工艺和设备，才能达到节能降耗的目的。

中国合成氨生产是在20世纪30年代开始的[6]，经过几十年的努力，我国现有大型(30万吨/年)合成氨厂31家、中型56家、小型828家。

近几年我国合
成氨产量约3000多万吨，2005年需求约为3500万吨，都居世界首位，是美国的2倍。

合成氨工业每年消耗煤炭4000多万吨(标煤)、电力400多亿kwh、就业人数近百万人。

在大中小三类企业中，引进的大型装置的能耗接近国外水平，而中小企业(占全国总产量的52.14%)的成本远高于大型装置，其能耗则高出先进水平近一倍。

巨大的经济利益始终推动着合成氨工业及其催化剂的技术进步与发展，降低能耗是合成氨工业技术进步的核心。

(2)国外合成氨工业发展的现状
自本世纪20年代第一座合成氨装置投产以来，到60年代中期，合成氨工业在欧洲、美国、日本等地区已发展到相当高的技术水平。

美国Kelofgg公司首先开发出以天然气为原料、日产干吨的大型合成氨装置，在美国投产后，使吨氨能耗达到42.OGJ的先进水平。

与此同时，美国Braun公司、丹麦Topsoe公司、英国ICI公司、日本Toyo公司等世界各大制氨公司，也都积极从事制氨技术的开发工作，形成了各具特色的工艺路线，如丹麦Topsoe公司和英国Icl公司在以轻油为原料的制氨技术方面，处于世界领先地位，这是合成氨工业发展史上第一次技术变革和飞跃。

70年代中期，由于世界石油危机，能源价格不断上涨，严重冲击着世界石油危机，能源价格不断上涨，严重冲击着合成氨工业，造成成本上升、经济效益下降，在这种严峻的形势下，世界上各合成氨大公司都以节能为目标，竞相开发出各具特色的节能型新工艺流程，合成氨工业在80年代又经历了第二次突破性的技术变革。

如美国Kellgog公司、Braun公司、KTI公司、丹麦Topsoe公司、英国ICI公司、德国Uhde公司、意大利Mnoetdsno公司等都积极开发新流程及与新流程相适应的高效催化剂和新设备，借以提高制氨技术在世界上的竞争能力。

近年来，为了节能降耗、增加产量，在传统工艺的基础上，国内外均推出了一系列节能型氨合成工艺技术及流程，其主要改进的目的是增加氨合成转化率(提高氨净值)、降低合成压力、减小合成回路压降、合理利用能量。

(3)合成氨工业的发展
近年来,氨合成工艺技术已取得长足进步。

特别是市场经济体制的建立,各氮肥企业为了在市场竞争中走在前列,纷纷围绕节能降耗,加大技改力度,为氨
合成技术的新发展提供了一个平台。

在此形势下,各企业对氨合成装置的要求,逐渐由以前的强化高负荷生产转变到现在的轻负荷低消耗运行模式上来。

因此氨合成的关键设备合成塔,在同等规模条件下,也逐渐的被大塔取代,出现了“大马拉小车”的局面。

一些φ1200、φ1500、φ1600、φ1800、φ2000 的大直径塔逐渐被研制来,并投入到工业生产中去。

伴随着大直径塔的使用,氨合成系统工艺运行条件发生了变化。

低温低压氨合成催化剂的应用,也是企业节能降耗可行途径之一。

大直径塔及低温低压催化剂的使用,加大了企业的设备投入。

企业势必采取各种措施保持装置长周期运行,以求得更多的有效生产时间。

因此,原料气的净化度高,避免催化剂中毒,至关重要。

积极使用原料气净化新技术,实现原料气微量（CO+ CO2）趋近于“零”,避免铜液、油水入塔,最大限度的减少毒物对催化剂的影响将会被人们逐渐重视。

降低能耗始终是合成氨工业技术进步追求的目标。

合成氨工业技术进步的发展趋势是开发与采用新型低温低压高活性催化剂，降低合成氨压力达到降低能耗的目的。

随着氨合成工业技术的进步，世界各国的氨合成塔均向低能耗，高效率的方向发展。

合成塔设计是多学科发展的高科技产物，它依赖于合成氨工艺的发展，合成触媒的开发，高强度抗腐蚀材料的研究，乃至计算机辅助手段的综合发展而逐步完善的。

我国合成塔设计落后于其他发达国家，在一定意义上，主要是受压力容器制造技术的限制和高强度抗腐蚀材料研究的缓慢。

随着我国改革开放和科学技术的迅速发展，我国合成塔的设计，必将有一个新的飞跃。

氨合成塔的工作原理简述
在高压、高温下用来使氨气和氢气发生催化反应以进行氨合成的设备。

氨合成塔使合成氨厂的心脏，使一种结构复杂的反应器。

现在工业上氨合成是在压力15.2~30.4Mpa、温度400~520 ℃下进行的，为防止高压、高温下氢气对钢材的腐蚀，氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒体内耐高温的内件组成。

内件外由保温层，操作时进塔的冷气体流过内、外筒间的环隙，从而避免外筒温度过高。

这样，外筒只承受高压，可用低合金高强度钢制作。

内件虽然是在高温下操作，但是只承受氨合成塔进出口压力差，可用耐热镍铬合金钢制作。

内件包括催化剂筐和换热器两个主要部分，筐内装
铁催化剂，氨合成反应在此进行。

从催化剂筐出来的热气体温度通常在460℃以上，进入氨合成塔的冷气流体温度根据流程不同，有的为20~30℃，有的可达140℃以上。

为了使进入氨合成塔的气体能加热到反应温度，同时又能冷却反应后的气体，在塔内还设有换热器。

换热器有列管式，螺旋板式和波纹板式，其中列管式采用最多。

氨合成催化剂在开车之前必须还原，还原需要提供一定的热量，为此中小型氨合成塔内部装有电加热器，大型氨合成塔则采用塔外设置开工加热炉的办法来解决。

在给定的铁催化剂和压力下，氨合成温度不同，反应速度也不同。

对于一定的氨含量，氨合成反应速度最大时的温度称为最佳温度，此最佳温度随着氨含量增大而降低，由于氨合成为放热反应，催热机床层的温度将随着反应进行而不断升高。

为使氨合成反应能在接近最佳温度下进行，需要采取措施一走多余的热量，工业上按传热方式区分催化剂筐的类型。

内部换热式又称连续换热式。

特点是在催化剂床层中设置冷却管，通过冷却管进行床层内冷热气流的间接换热，以达到调节床层温度的目的。

冷却管形式有单管、双套管和三套管之分，根据催化剂床层和冷却管内气体流动的异同，又有逆流式和并流式冷却管之分。

以并流双套管式氨合成塔为例，气体从塔顶部进入，在环隙中沿塔壁而下，经换热器壳程后到分器盒，分散到各双套管的内冷却管，到管顶折至外冷却管，气体倍于热岛铁催化剂的活性温度（通常为400℃），再流经设有电加热器的中心管。

从上而下通过催化剂床层，氮气和氢气在此反应后，出催化剂筐，通过换热器管程降低温度，出合成塔。

为控制催化剂温度不致过高，有少量气体从冷气旁路管进入塔内，不经换热器壳程，而直接与已预热的气体混合。

间断换热式主要特征是反应和换热间断进行。

催化剂床层分为若干段，在段间通入的未预热的氮氢混合气体用以直接冷却，称为多层直接冷激式氨合成塔。

按床层内气体流动方向不同，分为沿中心轴方向流动的轴向氨合成塔和沿半径方向流动的径向氨合成塔。

它们结构简单，易损部件少，内件比较稳妥，多被大型氨厂采用。

下面简单介绍两种内件：
全冷激式内件全冷激式内件是一种在中小型氨厂推广使用的新型内件，它
与传统内件（内冷式内件）有本质区别，将圆催化剂中的冷管取消，将一个大的催化剂反应床分割为若干个小的催化剂反应床，床层之间采取冷激换热的方式将反应热一直，以便将反应能继续进行下去。

冷激式内件是多层绝热、层间换热式内件中最简单的一种。

它与层间水冷式内件几乎同时应用与大、中型合成氨厂。

它具有结构简单，运行可靠的特点。

此种内件根据合成系统工作压力、催化剂活性温度、催化剂温区范围、反应热回收方式等因素以及要达到的氨净值来确定催化剂床的数量。

多层换热式内件多层换热式内件具有三大特点：
（1）多层绝热，层间换热。

用未反应的气体作为冷源，一方面将反应后的热气体热量移走；另一方面自身温度提高达到第一绝热床时的零米温度。

（2）催化剂筐采用径向型
（3）宽温区催化剂
对于整台合成塔，需设计和制造外壳，所设计的外壳具有一下特点：
（1）球形封头结构成熟，使用材料较省，若采用锻件，则将增加一倍以上的重量。

（2）多层包扎筒体国内制造经验丰富。

成熟可靠，材料也易于解决，设备安全性高。

（3）顶部大开口大平盖便于内件安装和维修，便于催化剂装填和卸除，大盖的安装起吊比较方便，顶部的管口易于布置。

（4）顶部筒体密封采用双锥垫结构密封使用成熟，密封可靠。

本设计详细介绍了多层直接冷激式氨合成塔的内件、工艺流程、生产操作数据、设计主要控制指标、关键设备尺寸及制造工艺。

而本次课题主要研究氨合成塔的结构确定、材料的选定、主要尺寸的选定、强度计算和校核、主要零部件制造工艺以及多层冷激式氨合成塔的特点。

2 DN1600多层直接冷激式氨合成塔结构设计
2.1 主要设计参数：
根据氨合成塔生产工艺的需要，采用并流双套管式氨合成塔，其主要设计参数：
设计压力 / MPa 31.4
设计温度 / ℃筒体280，底部380
工作介质 N
2、H
2
、CH
4
、NH
3
、Ar
设备内径 / mm φ1600
设备容积 / m3 20
密封形式双锥（设备大开口）容器类别三类
主要材质 12Cr
2-Mo1R、12Cr
2
-MoL
2.2 主要设计尺寸的确定:
根据设计任务书要求设计压力取31.4MPa。

因该热壁塔冷激气采用反应气，塔壁最高工作温度达280℃，底部为合成气出口，根据合成氨工艺，合成气最高温度达380℃，筒体、底部锻件设计温度分别取280℃和380℃。

考虑氨合成塔使用寿命，腐蚀裕度应取2mm。

氨合成塔外壳顶部采用圆形平盖，与端部法兰之间用24个M140×4的大螺
栓紧固，并采用双锥密封结构。

顶盖外径为φ2080mm，厚度为δ380mm。

螺栓中
心圆直径为φ1850mm，材料为1Cr5Mo。

端部法兰采用20MnMo锻件堆焊0Cr18Ni9，
其尺寸为φ2080/φ1600，H=780mm，离端面340mm处分4个分流气接口，端部法
兰与长度为L=8639mm的筒体相接。

四层热套筒体由4节厚度δ≥159mm的筒节
组成。

筒身材料为珠光体耐热钢 12Cr
-Mo1R和低合金高强度钢13MnNiMoNbR，
2
筒身与底部球形封头相焊。

球形封头采用单层厚度为δ100mm的12Cr
-MoL材料
2
热冲压成形，球形封头中心焊有DN350mm 的中心接管，四周开有DN187mm 卸触煤接口和DN125气体入口各2个，结构密集紧凑。

球底接管与废热回收器进气口相
连，采用大口径0Cr18Ni9不锈钢透镜垫密封。

氨合成塔外壳外型示意图见图2.1c1～
h1～
f1～
e2e1～
b1～
所示。

图2.1 多层直接冷激式氨合成塔
2.3 设计与分析
该氨合成塔外壳对外连接的接口以及与内件相连接的接口均集中在顶部或底部，中间筒体不开孔。

因此结构设计要点：顶部的关键是DN1600mm 的大开口双锥密封结构，其次是中部筒体的四层热套结构以及底部封头上5个大口径接管的结构处理。

现分别做如下说明。

2.3.1 四层热套筒体设计
1筒体厚度计算
氨塔外壳筒体设计温度达到280℃，介质含有氢气，根据HG20581-1998《钢制化工容器材料规定》及GB150中的相关计算 ，若筒体材料全部采用14Cr1MoR ，则由厚度计算公式P D P c
t i c -Φ=][2σδ及设计任务书给定参数和GB150中查到的相关数据可计算得筒体厚度211mm 。

而国内传统常用射线无损检测厚度只能达到200mm ，因此为解决射线无损检测厚度局限性问题，必须减薄筒体总厚度。

因此除内筒外，中外筒选用国产低合金高强度钢13MnNiMoNbR ，这种材料许用应力高达190Mpa 。

通过内中外筒不同厚度组合反复计算，并考虑卷板能力及材料采购方便，降低制造成本，确定筒体采用四层不机加工热套筒体结构。

筒体内筒材质采用12Cr 2-MoL ，厚度45mm ；中一、中二、外筒材质采用13MnNiMoNbR ，厚度都
为38mm 。

筒体名义厚度最终确定为δn=45+3⨯38=159mm 。

为了保证焊接质量，对筒体材料作了相应要求： 12Cr 2-MoL 板材应符合GB150第四章关于材料的规定，
13MnNiMoNbR 板材应符合GB6654-1996的规定，使用状态：正火+回火。

并逐张进行超声波探伤检查，符合JBT4730-2005Ⅱ级要求。

13MnNiMoNbR 板材硬度HB ≤200.
2筒体长度计算
法兰内圆柱体积：
392211027.6780160014.3mm H R V ⨯=⨯⨯=⨯=π
球形封头体积：
393321014.53
160014.3434mm R V ⨯=⨯⨯==π 筒体全长mm R V V V L 86392
21=--=π，取L=8639mm 因此筒体全长共分为4节，为了保证塔内件放入塔体内后塔内件和筒体套合面达到较好的紧贴效果，单层圆筒同一截面的最大内径与最小内径之差要不大于2mm ，单层圆筒的直线度公差为1mm 。

单层圆筒纵焊缝套合表面均需修磨工，不需保留焊缝余高、错边、咬边，并使其圆度和筒身一致，用样板检查，应符合GB150-1998中的10.7.1.3条规定。

单层圆筒应进行消除应力热处理。

2.3.2 顶部结构设计
螺栓设计。

初步考虑M125×4、M140×4这2种螺栓直径作对比设计。

双锥密封结构螺栓中心圆直径，在GB150中对端部结构推荐有简便公式：D b ≥D 2+1.5d B 。

D b ―—主螺栓中心圆直径，mm ；D 2 -----双锥密封槽外径，mm ；d B -----螺栓公
称直径，mm 。

按简便公式与考虑液压拉伸器操作空间后的螺栓中心圆直径分别计算的结果列于表2.1。

表2.1 不同螺栓直径的螺栓中心圆直径 螺栓公称直径 螺栓个数/个
中心圆直径Db 简便公式
考虑液压拉伸器操作空间 M125×4 32 2030
2050
M140×4
24 2050 2050
从表1可以看出，用M125×4比用M140×4需增加8个螺栓，为了减少大直径螺栓的攻丝工作量及端部法兰的刚性等问题，则本设计最终确定采用24个M140×4的大螺栓连接尺寸。

螺栓材料采用国产低合金高强度钢40CrNiMoA ，是目前列入GB150中的强度最高的螺栓用钢。

大开口的密封设计。

因为DN1600mm 大开口密封结构是高温、高压容器中密封直径较大的尺寸。

则本设计决定采用半自紧式双锥密封结构以适应高温、高压
且有波动工况的需要。

又由于设备直径达DN1600mm，国内无法解决宽幅面，而δ=1mm薄纯铝板可作为软金属覆盖双锥环硬金属面，因此，本设计采用增加铝垫厚度来弥补铝垫拼接接头的问题，铝垫厚度由原来的1.0mm增至2.0mm。

2.3.3 顶盖设计
顶盖是氨合成塔的重要部件之一，很多塔外的接口都开在顶盖上，DN1600大开孔密封面也是在顶盖上，因而顶盖结构设计及材料选择极为重要。

根据设计任务书给定直径DN1600、设计压力31.4MPa、设计温度280℃完全符合GB150附录G双锥密封环密封规定的适用范围，DN1600mm大开口密封采用半自紧式双锥密封结构，顶盖结构按GB150附录G设计。

国内常用在顶盖材料的碳素钢和低合金锻件有35、20MnMo、1Cr5Mo、20MnMoNb等，根据设计条件HG20581-1998《钢制化工容器材料规定》查图6-1碳素钢及珠光体耐热钢在氢气中加的使用限制，35、20MnMo、20MnMoNb都不合适，若使用，则与介质接触的部分必须堆焊0Cr18Ni9不锈钢，这样提高制造难度、制造质量不容易保证、增加制造成本并延长了制造周期，而且经过强度计算所需厚度远远超过GB150规定范围。

故该顶盖材质应采用1Cr5MoIV锻件，经过强度计算顶盖计算厚度472mm，考虑厚度附加量和制造等各方面的原因，顶盖名义厚度最终定为480mm。

根据GB150表4-1对1Cr5Mo锻件厚度规定1Cr5Mo厚度应≤500mm，此处已经超过GB150规定厚度，许用应力还是按GB150表4-1 500mm厚时许用应力选取。

锻件化学成分和力学性能见下表2.2、表2.3。

表2 1Cr5Mo锻件的化学成分
钢号化学成分%
C Si Mn Mo Cr P S Ni Cu
≤
1Cr5Mo ≤
0.15 ≤
0.50
≤
0.60
0.45-0.65 4.00-6.00 0.030 0.020 0.50 0.25
表2.3 1Cr5Mo锻件的力学性能
钢号热处
理状
态回火
温
度℃
≥
拉伸试验冲击试验硬度试验
σb
MPa
σs
MPa
δ5
MPa
试验
温度
℃
A KV,
J
HB
≥≥
1Cr5Mo Q+T 680 590-760 390 18 20 34 174-229
2.3.4 底部球形封头设计
底部球封头由于与介质接触且设计温度也为280℃，球封头材质应必须选用与筒体相同的珠光体耐热钢12Cr 2-MoL ，12Cr 2-MoL 板材要求与筒体要求相同。

球
封头计算厚度按GB150第五章中计算公式[]c
t i c P D P -=φσδ4 计算可得=δ84.21mm,考虑球封头厚度附加量、冲压减薄量及开孔补强的要求，球封头名义厚度最终定为δn=108mm 。

筒体名义厚度为δn=159mm ，筒体与封头对接处厚度相差51mm ，若将球封头名义厚度增加至筒体名义厚度159mm ，则必须在本次设计中采用加强箍结构，有效解决筒体与球封头不等厚问题。

此种结构具有结构合理，使用安全，制造简单，成本低廉等优点。

具体结构见图2.2。

根据设计条件球底封头需开5个大口径接管：底封头中心设置了DN350mm 的大开孔，内件的中心管将插入孔内组合密封；距离中心线600mm 对称布置2个DN180mm 卸触煤口；与球封头中心线成35℃布置2个DN125mm 冷激管口。

5个接口与球形封头的焊接均采用全焊透结构，焊缝均作100%UT 、MT 检查。

为了保证接管焊缝的质量，将球封头加工如下图2.3对接坡口，更有利于无损检测。

由于UT 要求表面粗糙度达到3.2μm ，在本次设计中5个接管内孔均有二次加工量，均需二次加工来达到UT 所需表面粗糙度3.2μm 要求。

在开孔补强计算中，DN350mm 中心孔接管与其他四孔均符合GB150标准规定的联合补强条件，在开孔补强计算时应进行联合开孔补强校核。

详见强度计算书。

由于球底底部DN350mm 开孔是热气出口，球底开孔处与球底接管一起采用堆焊0Cr18Ni9不锈钢。