加氢反应器筒体制造工艺设计课程设计说明书
一级加氢反应器制造方案
一级、二级反应器及加氢反应器制造方案1. 一级、二级反应器及加氢反应器筒体简明制造工艺说明：一级、二级反应器筒体规格：φ3200，δ=20，L=19920，材质：20R（正火）；加氢反应器筒体规格：φ3000，δ=16，L=8320，材质：20R（正火）；a. 材料进厂后进行复验，对材料化学成分、机械性能进行复验符合图样。
b. 钢板表面喷砂清理，按图样技术要求进行UT检测。
c. 钢板号料：号出筒节气割下料线、检查线、加工线，下料划线公差为：长度±2mm、宽度±1mm、对角线尺寸公差不大于2mm。
d. 刨边机刨筒节纵、环缝坡口符合图样要求。
e. 筒节卷制：在苏联四辊上冷卷制。
f. 纵缝焊接：组装筒节纵缝符合图样有关要求；采用埋弧自动焊施焊纵缝，延长部位带筒体纵缝试板同时施焊。
g. 校圆：在苏联四辊上冷校圆，检查筒节几何尺寸符合图样有关要求。
h. 焊缝探伤：对焊缝进行100%RT探伤，符合技术条件有关要求。
2. 封头简明制造工艺说明：一级、二级反应器封头规格：EHA3200×20，材质：20R（正火）；采用厚度δ=24mm 钢板制造。
加氢反应器封头规格：EHA3000×16，材质：20R（正火）；采用厚度δ=18mm钢板制造。
a.材料进厂后进行复验，对材料化学成分、机械性能进行复验符合图样。
b.钢板表面喷砂清理，按图样技术要求进行UT检测。
c.钢板号料：号出封头气割下料线、检查线、加工线。
d.刨边机刨封头拼缝坡口符合图样要求。
e.拼缝焊接：组装封头拼缝符合图样有关要求；采用埋弧自动焊施焊拼缝，延长部位带封头拼缝试板同时施焊。
f.冲压成型及随后的热处理带拼缝试板及母材试板，对封头成型尺寸及热处理应符合图样要求。
（外协成型）g. 焊缝探伤：对焊缝进行100%RT探伤，符合技术条件有关要求。
h. 二次号割封头端口坡口。
3．法兰的简明制造工艺说明法兰材料为12Cr2Mo1Ⅱ，具体工艺如下：a. 材料进厂后进行复验，对材料化学成分、机械性能进行复验符合图样。
加氢反应器大型筒体锻造工艺优化
钢的加氢反应器大型简体锻件 ， 该批 锻件是 １ ８ ５ ＭＮ油 压 机投产 以来 承制 的 首批 加 氢 类 锻件 。锻
件尺 寸规 格 大 ， 重量 达 １ ０ ７ ． ６ ｔ 。此 外 ， 该 类 锻 件 对化 学成 分 、 内部 组织 及 性 能 等 要 求 严 格 。大 型 简 体 锻 件 尺 寸 示 意 图如 图 １所 示 。具 体 要 求 如
基 础化 工原 料 和 副产 品 的生 产 ， 由于 长 期ห้องสมุดไป่ตู้服 役 于
复杂 的工 作环 境 ， 对 材 料要 求 极 其 严格 。２ ． ２ ５ Ｃ ｒ 一
（ ４ ） 晶粒 度要 求达 到 ５级 以上 。 （ ５ ） 力学 性能 需符 合表 ３规定 。
２ 工 艺流 程
１ Ｍ ｏ － Ｏ ． ２ ５ Ｖ钢属低合金耐热钢 ， 具有热强度高、 抗 氢性好 、 高温下抗蠕变性能好 、 可焊性高等诸多优 点， 成为 目前使用最广 泛的加氢反应器用钢 卫 。
《 大型铸锻件》
ＨＥ ＡＶＹ Ｃ ＡＳ Ｔ Ｉ ＮＧ ＡＮＤ Ｆ ０ ＲＧＩ ＮＧ
Ｎｏ ． ４
Ｊ ｕ ｌ ｙ ２ ０ １ ５
加 氢 反 应 器 大 型 简体 锻 造 工艺 优 化
赵建华 ， 。 陈 明１ ， ２ 刘晓丽 于保 宁 。 李子敬 。 张彦娟
（ １ ． 中信重工机械股份有限公 司， 河南 ４ ７ １ ０ ３ ９； ２ ． 河南省大 型铸 锻件工程技术研究 中心 ， 河南 ４ ７ １ ０ ３ ９ ） 摘要 ： 以加氢反应器 大型筒体 的锻造成型工艺为研究对 象。通过分析 大型简 体锻造 成型过 程 中产 生缺陷 的原因 ， 提 出了有效 防止 大型筒体类锻件成形缺陷 的锻造工艺优化方案 ， 为该类锻件 的生产提供参考 。 关键词 ： 加氢反应器 ； 大型简体 ； 锻 造工艺
加氢精制反应器毕业设计[管理资料]
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加氢精制反应器制造工艺设计专业：班级：姓名：学号：时间：指导老师：摘要本设计按照GB150-1998《钢制压力容器》及JB4730-2005《承压设备无损检测》进行制造检验和验收的，并接受《压力容器技术监察规程》监督,此加氢反应器属于III类容器。
，，详细制定了加氢精制反应器的制作工艺流程。
本产品制作工艺说明书中，简要分析了加氢精制反应器的构成；根据材料的特点和产品的结构尺寸制作出适合本产品的工艺流程；详细论述了加氢精制反应器的加工、装配、焊接一系列的工艺流程。
焊接方法主要选用埋弧自动焊与焊条电弧焊。
关键词：加氢精制反应器；制作工艺流程；焊接；AbstractThe design in accordance with the GB150-1998 “Steel Pressure Vessels”and JB4730-2005 “Pressure Equipment NDT”supervision，The hydrogenation reactor vessel belonging to class III. The main materials used in products is , In the discussion on on the basis of welding, elaborated hydrotreating reactor production process。
In the product manual production process, briefly analysis Hydrotreating reactor’s Constitute.According to characteristics of the material and the size of the product structure to Make the process suitable for this discuss Hydrotreating reactor Processing, assembling, welding A series of process, Welding methods selected the submerged arc welding And SMAW.Keywords:hydrotreating reactor; production process; welding,引言加氢精制也称加氢处理，石油产品最重要的精制方法之一。
加氢反应器收口筒节锻造新工艺研究
在讨论锻造工艺方案时，我们决定优化工艺，首 先进行变形分析及工艺研究。 大直径加氢筒节锻造的实质是扩孔过程，即相当 于坯料沿圆周方向拔长，收口筒节的锻造难点在于最 后的异径收口，重点对其进行了研究。审核设计图纸， 我们认为对于此类结构的异径筒节，在进行内径收口 锻造的同时可以控制外径锻造尺寸，从而达到使收口 端外径减小，以便接近于零件的粗加工尺寸。我们考 虑是否有可能采用图 " 所示方法进行收口锻造。
在图 " 中 . 处的变形状态是普通的马杠扩孔，是
二、变形分析及工艺研究
%,,) 年 %" 月，我公司为某炼油厂承制了 %’# 万吨 年加氢裂化反应器装置和 %"# 万吨年加氢精制反应器 装置。这是迄今为止我公司所生产的重量最大的加氢
#男，$# 岁，工程师 收稿日期："##$(#%(")
局部加载，整体受力，局部变形。. 变形区金属沿切 向和轴向方向流动，按最小阻力定律，其主要沿切向 流动。对于 / 区其受力较复杂。首先，它受到 . 区的 压力作用，即轴向受压应力作用。其次，. 部坯料在 扩孔过程中内外径都将扩大，因此，/ 部坯料在切向 方向受一定的拉应力作用。由于变形区沿切向的长度 远小于轴向，故此端对变形区金属切向流动阻力远比
%"
轴向方向小。同时，由于收口套上锻件的接触面呈圆 弧形，有利于金属沿切向流动。因此，! 部坯料的内 外径也随扩孔的进程而变大。同时由于受单向载荷， 其变形程度不如 " 区强烈。锻造完成后，会形成一个 自然的收口形状。以达到锻造内外异径筒节的目标。 这种成形思路从表面上看很简单，但仔细分析问题很 多。同时由于最后收口端的尺寸全凭实际操作时收口 端和本体两部分金属变形量的不同来保证，因此容易 因为计算和操作失误造成收口端长度变长，延续到锻 件非收口部分，使锻件本体直径不够。在操作方面， 要有经验的高级技术人员指挥才能实现这一新的工艺 方法。无论对工艺设计人员，还是对操作技工，都是 有难度的。因此，必须事先周密计算好在收口锻造前 一火扩孔所应达到的内外径尺寸，将收口端扩孔长大 量考虑进去，从而保证锻出满足实际需要的锻件尺寸。 经过多次运算比较，设计出了改进后的新工艺，即内 外径均无锻造余块工艺方案。
《加氢反应器简介》课件
THANKS
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封头
加氢反应器的两端，通常 采用球形或椭圆形封头， 用于密封和固定反应器。
催化剂床
加氢反应器中的核心部分 ，通常由多个催化剂层叠 而成，用于促进氢化反应 。
附件与组件
入口/出口接管
用于连接加氢反应器与其 他设备，以便原料和产品 的进出。
支座
支撑加氢反应器的底座， 通常由混凝土或钢材制成 。
视镜
观察加氢反应器内部情况 的窗口，通常由耐高压、 耐腐蚀的材料制成。
《加氢反应器简介》ppt课件
contents
目录
• 加氢反应器概述 • 加氢反应器的结构 • 加氢反应器的应用 • 加氢反应器的操作与维护 • 加氢反应器的发展趋势与挑战
01
加氢反加氢反应器是一种重要的工业设备，用于在氢气存在下进行 化学反应。
详细描述
加氢反应器是一种专门设计的工业设备，用于在高温高压条 件下，在氢气存在下进行各种化学反应。它具有高效、安全 、环保等特点，广泛应用于石油、化工、制药等领域。
石油工业是加氢反应器应用最广泛的领域之一。在石油工业 中，加氢反应器主要用于将石油中的硫、氮等杂质去除，提 高石油产品的质量和稳定性。
加氢反应器在石油工业中还用于生产高品质的燃料和润滑油 。通过加氢反应器，可以将石油中的烯烃和芳烃进行加氢饱 和，生产出高品质的燃料和润滑油。
化学工业
在化学工业中，加氢反应器主要用于生产高纯度化学品和 精细化学品。例如，加氢反应器可以用于生产高纯度的乙 醇、丙酮、丁醇等化学品，以及用于生产农药、染料、香 料等精细化学品。
详细描述
根据用途和结构，加氢反应器有多种类型。常见的类型包括固定床加氢反应器、 流化床加氢反应器和搅拌釜加氢反应器等。不同类型的加氢反应器适用于不同的 化学反应和生产工艺，具有广泛的用途。
反应工程氢气课程设计
反应工程氢气课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化学反应工程中氢气的制备原理，理解影响氢气生成的主要因素；2. 能够描述不同反应器类型及其在氢气制备中的应用，对比分析各自的优缺点；3. 掌握氢气纯化和储存的基本方法，了解相关安全知识。
技能目标：1. 培养学生运用化学反应原理设计简单氢气制备实验方案的能力；2. 提高学生通过实验数据和文献资料分析，评价不同反应器性能的技能；3. 培养学生解决实际氢能应用问题的能力，如氢气储存和运输的安全性评估。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对氢能源的兴趣，认识到其在可持续发展中的重要性；2. 培养学生的环保意识，理解氢能作为清洁能源对环境保护的意义；3. 培养学生的团队合作精神，鼓励在实验和讨论中积极发表见解，尊重他人意见。
课程性质：本课程为高中化学选修课程，以实验和实践为主，强调理论联系实际。
学生特点：高中生具备一定的化学基础知识，对能源问题有一定认识，好奇心强，具备一定的实验操作能力。
教学要求：通过理论讲解、实验演示和小组讨论等多种教学手段，提高学生的理论水平和实践技能，注重培养学生的科学素养和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 氢气的制备原理及方法：- 化学反应原理：重点讲解水的电解、天然气重整、生物法制氢等过程；- 反应器类型：介绍批次反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
2. 氢气制备实验方案设计：- 实验原理：分析实验条件对氢气产量和纯度的影响；- 实验操作：指导学生设计并实施简单的氢气制备实验。
3. 氢气纯化和储存技术：- 纯化方法：探讨分子筛吸附、冷凝分离、膜分离等技术；- 储存技术：介绍高压气瓶、液氢储存、金属氢化物储存等。
4. 氢气应用与安全：- 应用领域：简述氢能在交通、电力、化工等领域的应用；- 安全知识：强调氢气使用过程中的安全措施，预防泄漏、火灾等事故。
加氢泵筒体部件加工工艺分析
加氢进料泵也称双壳体泵，输送石油化工介质，加氢泵级数较多，泵轴也较长，10级左右叶轮的泵筒体长达1500米左右。
工作压力在30MPa以上。
筒体一般采用锻钢件，吸入法兰多为铸件，吐出法兰为锻钢件，与筒体止口定位拼接组焊。
筒体与泵盖配合的止口堆焊硬质合金，筒体部件高压区1.5倍工作压力试验。
加工工序的合理安排，法兰与筒体定位止口的改进，焊前部位的着色检验的合理安排，高压自紧压板的设计，都是保证零件精度，产品质量和性能，以延长使用寿命的必要手段。
也是工艺人员的目标。
1泵筒体部件的工艺研究1.1泵体原材料检验。
加氢泵的泵体材质多为CK22N，锻造后按粗加工毛坯图交货。
锻造厂提供合格的化学成分报告单。
其金相组织为铁素体+珠光体。
锻造后进行正火处理900±10℃，空气冷却（热处理曲线见图1），试块同炉。
热处理后进行常温力学性能试验Rm、Rel、A、Ak。
按企标标准验收力学性能。
泵体为承压件，应进行100%体积的超声波探伤。
其中长度缺陷以Φ2当量测试不应大于150。
以上检验手段是保证泵体材质合格的基础条件。
1.2筒体部件的简要工序。
以TD460-190X9泵筒体为例，其筒体材料是CK22N锻件，筒体外圆准880mm，长1424mm。
泵筒体部件由吸入法兰，吐出法兰，泵起吊板，支撑板，定位块，接头等14个零件组焊而成。
这些零部件原材料有铸造、有锻造、也有板材、圆钢。
筒体部件精加工后与泵盖等部件做水压试验。
对这种尺寸大，组件多，承压又高的部件，在粗、精加工，组件焊接各个工序注意事项及留余量，以及各种检验工序的合理安排，才能保证产品质量。
筒体部件的工艺路线可分为三个阶段：①按筒体单件图加工各部位尺寸。
车好筒体与泵盖配合的止口堆焊前尺寸，并且光洁度达。
（筒体小头外圆暂不车出）②按筒体部件图加工组焊。
堆焊316L前止口着色检验→堆焊316L→车好大外圆及堆焊部位光洁度达→车好小端外圆及堆焊部位光洁度达→焊层进行着色检验→镗出吸入吐出法兰出口→焊接坡口着色→焊接吸入吐出法兰及各件→打磨焊缝→焊缝着色→焊缝消应力→车两端316L焊层余量0.5mm→焊层部位硫酸铜检验→镗好泵膀及底部导向块尺寸→钻好吸入吐出法兰及泵体两侧螺纹孔→精车两端→焊好定位键及排液管→精加工面及焊缝着色检验③组焊后的各部位水压试验。
加氢反应器简介ppt课件
反应器细部结构的改进
* 裙座结构的改进
LPEC @ 2004 中 国 石 化 集 团 洛 阳 石 油 化 工 工 程公 司
反应器细部结构的改进
* 增设热箱
LPEC @ 2004 中国石化集团洛阳石油化工工程公司
反应器内件型式及作用
反应器内件设计性能的优劣将与催化剂性 能一道体现出所采用加氢工艺的先进性。
加氢反应器使用中的保护
开停工时必须严格执行操作手册的要求。为防止形 成较大的热应力，推荐开工和停工时的升温和降温 速度分别不要超过25℃~30℃/h和25℃／h。
要尽量避免非计划性的开停工。这对保护反应器和 减轻其堆焊层的氢致剥离都是有效的。
当反应器安装或停工检验而打开顶部人孔时，一定 要设置合适的防护措施，防止雨水飘入器内。
箱 起冷却作用的冷氢充分混合，
收；
而又将具有均匀温度的气液 混合物再均匀分配到下部的 催化剂床层上。
冷氢盘和喷射盘的安装水 平度，包括制造公差、荷载 作用下的挠度等在内，可按
±6mm控制。再分配盘的
要求与气液分配盘同。
T
急冷氢 急冷氢 急冷氢
T出
T入
第一床层 第二床层 第三床层 第四床层
加氢装
置反应过
3.
更换这种分配盘后，床层径向温差不到
5℃，催化剂相对活性提高了250%。这些都
表明要最大化利用高活性催化剂的性能，需要
有好的反应器内构件。
国内外加氢反应器内构件技术的发展
1.
TOPSOE公司的反应器内构件技术
2. Topsoe公司又开发出汽举式（Vapor-Lift）
分配盘
3.
分配器间距越小，滴点数越多，预示着液体
加氢反应器大型化
加氢反应器筒节
加氢反应器筒节加氢反应器筒节是加氢反应器中的一个重要组成部分，它承担着保护和支撑反应器的功能。
本文将从加氢反应器筒节的定义、结构、材料以及工作原理等方面进行详细介绍。
一、加氢反应器筒节的定义加氢反应器筒节是指加氢反应器中的一个圆筒形部件，用于容纳反应物和催化剂，并提供反应的空间。
它通常由高强度合金钢材料制成，具有良好的耐压和耐腐蚀性能。
加氢反应器筒节一般由筒体、筒盖、密封装置和支撑装置等组成。
筒体是最主要的部分，承受着反应压力和温度的作用，因此其厚度和强度要求较高。
筒盖则用于封闭筒体，密封装置则起到密封作用，以确保反应器的安全运行。
支撑装置则用于支撑整个反应器，使其保持稳定。
三、加氢反应器筒节的材料加氢反应器筒节一般采用高强度合金钢材料，如Cr-Mo合金钢、Ni-Mo合金钢等。
这些材料具有良好的耐压性和耐腐蚀性，能够在高温高压下保持稳定性能。
四、加氢反应器筒节的工作原理加氢反应器筒节是加氢反应器中的核心部分，其工作原理主要是通过加氢反应实现。
在加氢反应过程中，反应物进入加氢反应器筒节内，与催化剂发生反应，生成目标产品。
在这个过程中，加氢反应器筒节所承受的压力和温度起着关键的作用，它们决定了反应的速率和产物的质量。
五、加氢反应器筒节的应用领域加氢反应器筒节广泛应用于石油化工、化学工程等领域。
在石油化工中，加氢反应器筒节被用于加氢裂化、加氢脱硫、加氢脱氮等反应过程中。
在化学工程中，加氢反应器筒节则常用于氢化反应、加氢还原等反应过程中。
六、加氢反应器筒节的维护与保养为了保证加氢反应器筒节的正常运行，需要进行定期的维护与保养。
主要包括筒体的清洗、检修和防腐处理，筒盖和密封装置的检查与更换，支撑装置的检修和加固等。
这些工作能够有效延长加氢反应器筒节的使用寿命，保证反应器的安全运行。
加氢反应器筒节作为加氢反应器中的重要组成部分，具有保护和支撑反应器的功能。
它的结构和材料决定了其在高温高压下的稳定性能，工作原理则决定了其在反应过程中的作用。
加氢反应器筒体制造
加氢反应器的筒体制造（一）筒体制造工艺简明流程图选择材料---复检材料---净化处理---矫形---划线（包括展开计算、留余量、排料）---切割加工---筒节的卷制---筒节的组对转配---焊接---热处理---无损检测（二）筒体制造工艺过程卡片1.筒节材检1）筒体用15CrMoR钢板除应满足GB6654-1996规定外，还应符合Ⅱ1572-00-JT中的有关要求；2）材料质证齐全，标记清楚。
2.喷砂喷砂清理钢板表面氧化皮3.探伤钢板逐张按JB/T4730.3-2005进行100%UT检测，Ⅰ级合格4.号料1）号筒体下料线，刨边线、检查线，L=12898㎜2)号筒体纵缝试板一对，规格600×120×101㎜5.下料按线气割下料，清除熔渣6.刨坡口按图刨筒体纵环向接头坡口，削边段坡口暂不加工7.探伤坡口进行100%MT检测,按JB/T4730.4-2005中Ⅰ级合格8.筒体成形筒体在美三辊卷板机上冷卷成形，符合图样要求9.装焊纵缝1）组装筒体纵向接头，控制对口错边量≤3㎜2）焊接详见焊接工艺说明书3）带筒体纵缝试板一对4）打磨.清理焊缝表面10.校圆1）退火执行热处理工艺说明书2）筒体在美三辊卷板机上进行校圆，检查几何尺寸，符合GB150的有关规定3）带筒体纵缝试板一对11.喷砂喷砂清理表面氧化皮12.打磨打磨、清理焊缝表面13.探伤1）焊接接头进行100%RT,按JB/T4760.2-2005中Ⅱ级合格2）焊接接头进行100%UT,按JB/T4760.3-2005中Ⅰ级合格3)焊接接头进行100%MT,按JB/T4760.2-2005中Ⅰ级合格14.加工环缝立车加工筒体与封头相焊一端削边坡口，削边尺寸应按封头实际尺寸相配加工。
15.探伤环缝坡口进行100%MT检测,按JB/T4760.2-2005中Ⅰ级合格16.组焊环缝1）组装环缝，控制对口错边量≤3㎜2）焊接详见焊接工艺说明书3）打磨、清理焊缝表面4）按热处理工艺进行炉外消氢处理17.打磨打磨、清理焊缝表面18.探伤1）焊接接头进行100%RT,按JB/T4760.2-2005中Ⅱ级合格2）焊接接头进行100%UT,按JB/T4760.3-2005中Ⅰ级合格3)焊接接头进行100%MT,按JB/T4760.2-2005中Ⅰ级合格19.堆焊过渡层1）堆焊过渡层，详见焊接工艺说明书2）按热处理工艺进行炉外消氢处理3）打磨、清理过渡层20.探伤过渡层进行100%PT检测，按JB/T4730.5-2005中Ⅰ级合格21.堆焊筒体表层1）堆焊表层，详见焊接工艺说明书2）测铁素体数3）打磨、清理表层22.筒体探伤1）表层进行100%PT检测，按JB/T4730.5-2005中Ⅰ级合格2）堆焊层及熔合面进行100%UT，符合Ⅱ1572-00-JT中的有关要求3）堆焊层进行厚度检测，符合图纸要求（三）、筒体制造工艺流程具体内容1、选择材料此加氢反应器筒体材料选择15CrMoR。
加氢说明书
目录1. 设计依据 (2)2. 装置概述 (2)2.1 装置概况 (2)2.2 平面布置 (2)3. 工艺管道设计说明 (3)3.1 分区情况 (3)3.2 设计协作关系 (3)3.3 管道器材的选用 (4)4 施工及验收标准 (10)5 其他 (11)1设计依据1.1 “建设工程设计合同书”1.2 建设单位及其它相关单位提供的设计条件和基础资料。
2 装置概述2.1装置概况本装置由反应、分馏、压缩机及污水汽提等部分组成。
其中，新建石脑油柴油加氢精制装置的建设规模为25万吨/年，污水汽提单元的建设规模为10吨/时。
本装置共有设备125台,其中加氢设备90台，含反应器1台、加热炉2台、塔类2台、换热器14台、空冷器8片。
容器类设备17台、机泵18台(含风机)、压缩机4台,精密过滤器2台,其它小型设备22台；污水汽提单元共有35台，含塔类设备1台；冷、换设备10台；容器类11台；机泵类4台，抽空器1台，其它小型设备8台。
2.2平面布置25万吨/年石脑油柴油加氢精制装置为甲类火灾危险性生产装置，主要危险介质为甲类可燃气体、氢气和甲B类可燃液体。
平面布置采用同类设备相对集中和流程式布置相结合的原则，在满足规范要求和检修需要的同时，力求结构紧凑，节省占地。
装置内北侧为炉区和反应区，装置中间设一条东西方向的主管带，压缩机厂房布置在管带的南侧，其余设备布置在管带的北侧，机泵主要布置在管带下面。
装置内设一条检修通道与东西两侧的消防道路相接。
根据系统管带的布置，与其相连的管道均从西面进出装置。
该装置东西方向长82米，南北方向宽73米，装置区占地面积82×73=5986米2。
设备平竖面布置图见02-A-01/1～7。
3 工艺管道设计说明3.1 分区情况本装置共有五个分区，见装置区域划分图02-A-01/7(对应的安装图为02-A-02～06)；管道轴侧图部分的档案号为：02-A-07；管道支吊架及伴热线部分的档案号为：02-A-08。
ASME-387加氢反应器制造(中文版)
高温高压临氢2－1/4Cr 和3Cr 钢制 厚壁压力容器材料和制造要求API 推荐规程934第一版2000年12月美国石油协会w .b zf xw .c目 录1 引言 1.1 适用范围2 应用文件3 名词定义 3.1 名词定义 3.2 缩写4 设计5 母材要求 5.1 材料规范 5.2 炼钢5.3 化学成分 5.4 热处理 5.5 机械性能 6 焊接材料6.1 材料要求6.2 机械性能 7 焊接、热处理和产品试验7.1 一般焊接要求7.2 母材焊接 7.3 堆焊层 7.4 最终焊后热处理 8 无损检验（NDE） 8.2 制造前NDE 8.3 制造中NDE8.4 制造完成后最终PWHT 前NDE 8.5 最终PWHT 后NDE 9 水压试验 10 装运准备11 文件 图 7-1——维氏硬度测量部位 表4-1——母材规范 5-1——试样热处理w .b zf xw .c高温高压临氢21/4Cr 和3Cr 钢制厚壁压力容器材料和制造要求1引言本推荐规程适用于炼油、石油化工行业中新建的在高温和高压，氢和含氢流体介质条件下运行的厚壁压力容器。
它是根据这些行业几十年来对这些设备的操作经验和制造厂商和用户的试验结果制订的。
具有这些厚壁压力容器过程装置的业主和认可证颁发者可以修改或补充这个推荐规程，提出附加要求。
1.1 适用范围本推荐规程提出了用于高温高压临氢的新的2 1/4Cr 和3Cr 钢制压力容器的材料和制造要求，适用于按照ASME 规范第Ⅷ卷第2分卷，包括附录26 Cr-Mo 钢焊接和热处理的附加要求的强制规则以及ASME 规范案例2151设计、制造、认证和颁发执照的压力容器。
本推荐规程涉及的材料有普通钢材包括标准的2-1/4Cr-1Mo 钢, 标准的3Cr-1Mo 钢和改进型钢包括增强的2-1/4Cr-1Mo 钢、2-1/4C-1rMo-1/4V 钢、3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 钢和3Cr-1Mo-1/4V-Cb-Ca钢。
主加氢反应器制造工艺方案
主加氢反应器（KL08-053）制造工艺方案该设备的制造除应严格按“主加氢反应器制造工艺方案”制造外，还应满足图纸及“主加氢反应器制造技术规定”的要求。
该设备的制造过程主要从以下几个环节进行控制。
一、材料1、板材1.1筒体和封头用复合钢板应符合JB4733-1996《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》规定的B2级要求。
且必须具备质量证明书，在板材的明显部位有清晰、牢固的标志。
1.2复合板供货时应按GB4334.2《不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法》，以供货状态经敏化处理的试样进行晶间腐蚀倾向性试验。
平均腐蚀率应不大于1.1克/米2.小时，弯曲试验后，试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。
1.3.材料进厂后，钢材库检验员要及时打委托对钢板进行复验。
复验内容包括：逐张检查钢板表面质量和材料标志；按批复验钢板的力学性能、冷弯性能；逐张进行100%超声波探伤复验，符合GB7734《复合钢板超声波探伤方法》Ⅱ级合格。
1.4所有材料（除裙座外）不得采用硬印作为材料的确认标记。
2、锻件2.1该设备所用锻件的制造商必须具有锻件生产许可证或安全注册证，且所有锻件应分别符合JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》及JB4728-2000《压力容器用不锈钢锻件》的Ⅲ级要求且具有质量证明书和锻件合格证。
锻件进厂后逐件复验硬度和化学成分，若复验结果出现异常，则应进行力学性能的复验；Cr-Mo钢锻件要求在正火+回火状态下使用。
3、钢管3.1钢管应按GB/T14976-2002的规定，其尺寸精度应按高级选取。
4、螺柱和螺母4.1螺柱用钢应在调质状态下使用，螺母用钢应在调质状态下使用，其回火温度应高于组合使用的螺柱用钢的回火温度。
4.2加工成型后的螺柱必须经磁粉检测，符合JB/T4730.4-2005《承压设备无损检测第4部分：磁粉检测》的Ⅰ级要求方可允许使用。
5、不锈钢材料制作除按以下要求进行外，还应严格按本公司标准《不锈钢零部件及设备制作工艺规程》执行。
反应器设计说明书
反应器设计工艺计算（1）计算反应物的流量污水的体积流量V A 为：V A = 10m 3/h液氧的体积流量V B 为：V B =0.0772m 3/h进料气的总体积流量为：V o = 10+0.0772=10.0772 m 3 /h=0.0028 m 3 /s空间时间τ=500s（5）计算所需反应器的容积V R =τV 0所需反应器的容积为：V R =τV O =500×0.0028=1.4 m 3 按照GB150-1998《钢制压力容器》进行结构设计计算。
1、筒体(1) 筒体内径:900mm(2) 筒体高度h=2200mm设计压力：P c =30MPa 设计温度取400︒ C筒体材料：2520钢 焊接接头系数 Φ=1.0 钢板厚度负偏差C 1=0,腐蚀裕量C 2=1.0mm,厚度附加量C= C 1+ C 2=1.0mm. 筒体的计算厚度计算 δ = P D P c it c 2[]σφ-=26.73mm考虑厚度附加量并圆整至钢板厚度系列，得材料名义厚度δn = 28. 强度校核有效厚度δe =δn - C 1- C 2= 27 σt = e e i c d p δδ2)(+=497 <[σ]t φ=520mpa符合强度要求。
（2）根据筒径选用非金属软垫片：垫片厚度：3 垫片外径:865 垫片内径：815表3-2 筒体法兰数据2、封头（1）封头内径：900mm设计压力：c p =30mpa 设计温度取400︒ C封头材料：2520钢 焊接接头系数 Φ=1.0 钢板厚度负偏差C 1=0,腐蚀裕量C 2=1.0mm,厚度附加量C= C 1+ C 2=1.0mm. 封头的计算厚度计算选用标准椭圆形封头，K=1.0δ = c t i c 5.0][2P D KP -φσ= 1.03090026.34m m 25201-0.530⨯⨯=⨯⨯⨯考虑厚度附加量并圆整至钢板厚度系列，取封头名义厚度与筒体厚度相同，得材料名义厚度δn = 28mm.强度校核有效厚度δe =δn - C 1- C 2=27mmσt = e e i c 2)5.0(δδ+KD P =30 1.09000.527507.5227⨯⨯+⨯=⨯（） MPa<[σ]t φ = 520MPa符合强度要求。
加氢反应器筒体制造工艺设计课程设计说明书
SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY过程装备制造与检测课程设计说明书题目：加氢反应器筒体制造工艺设计学生姓名：学号:院（系）：专业: 指导教师:目录1. 设计题目 (1)2. 设计背景 (1)3. 设备介绍及其发展 (1)4. 设计相关内容 (1)4.1引用的主要标准及规范 (1)4.2主要技术参数 (2)4.3产品特点及问题分析 (2)5. 加氢反应器筒体制造 (3)5.1 筒体制造过程简明流程图 (3)5.2筒体制造工艺过程卡片 (4)5.3工艺设计 (5)5.3.1 选材 (5)5.3.2 材检 (5)5.3.3 划线 (7)5.4下料 (8)5.5筒节的成形 (8)5.5.1 筒节弯卷成形分析 (8)5.5.2 成形设备分析 (10)5.5.3 弯卷成形的设计及相关计算 (9)5.6 装焊纵缝 (11)5.7 筒体内壁堆焊 (11)5.6.1 堆焊原理 (11)5.6.2 工艺参数选择 (12)5.6.3 优缺点及应用范围 (13)5.6.4 堆焊工艺设计 (14)6. 心得体会 (15)参考文献16一设计题目氢反应器筒体制造工艺设计二设计背景工程科学是关于工程实践的科学基础，现代过程装备与控制工程是工程科学的一个分支，因此，生产实习是工科学习的重要环节。
在兰州兰石集团实习期间，对化工设备的发展前景和各种化工容器如反应釜、换热器、储罐、分液器和塔器等的有所了解和学习。
生产实习的主要任务是学习化工设备的制造工艺和生产流程，将理论知识与生产实践相结合，理论应用于实际。
因此，过程装备与检测的课程设计的设置是十分必要的。
由于我们实习的加工车间正在进行加氢反应器的生产，而加氢反应器是石油化工行业的关键设备，其生产工艺和设计制造在化工设备中具有显著的代表性，为此，选择加氢反应器这一典型的化工设备作为课程设计的设计题目。
三设备介绍及其发展石油工业中常用的加氢反应器有两类：一类用于高沸点液体或固体(固体需先溶于溶剂或加热熔融)原料的液相加氢过程，如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。
加氢反应器设计计算书
加氢反应器盖板、吊耳设计计算书1.吊盖盖板厚度1.1材料选用16MnD-Z25 δ＞100时、δS=255N/mm2[δ]= δS/1.6=255/1.6=159.375 N/mm21.2设计计算重力W（1）设备净重W0=270tW=K×W0K-计算系数、吊耳设计计算系数1.2-1.65 取K=1.4W=1.4×270t=378t（2）吊盖受力模型按圆板中心受一个局部均布荷载且螺栓不产生弯矩，计算公式见“建筑结构计算手册”中国建筑工业出版社1975版。
（3）局部均布载荷均布荷载范围取800×160、即耳板形成的范围。
成圆形时，当量半径为r。
r=a+b1/4×0.875=800+160/4×0.875=274.3mm均布荷载q=W/πr2=378×104/π×274.32=16.0N/mm21.3盖板应力计(1)盖板计算半径为螺栓圆半径R=635mm(2)β=r/R=274.3/635=0.432(3)б=(6 /h2)×(qr2/16)[4-（1-μ）β2-4（1+μ）Inβ]式中μ-泊桑比μ=0.3 h盖板厚度取h=160mmб=(6/2002) ×（16×274.32/16）[4-（1-0.3）×0.4322-4（1+0.3）In0.432] =11.286×(3.869+4.365)=92.929N/mm2＜159.375N/mm22耳板尺寸2.1采用单耳板形式尺寸见图22.2危险断面应力计标（设备直立状态时）（1）A-A断面、按曲梁计算M=pl/8 式中p-每个耳板受力p=k1×W式中k1-双吊耳受力不均匀系数k1=1.1 单吊耳k1=1.0 P=W=378tl-耳板环梁中径l=(700-188)/2+188=444mmM=378×104×444/8=20979×104N·mmW=b1h12/6=160×2562/6=5747627mm3б=M/W=120.04N/mm2＜［б］=159.375N/mm2(2)焊缝处拉应力б=p/a×b1×k2式中a耳板长a=800 b1-耳板厚b1=160k2-焊缝系数k2=0.7б=378×104/800×160×0.7=42.19N/mm2＜［б］安全3设备起吊时耳板抗弯计标3.1起吊时耳板根部骤变.见图2 B-B截面设起吊时起吊力为1/2设备吊装计算应力μ=(p/2)×l1=378×104×400/2=75600×104 N·mmW=b1a2/6=160×8002/6=1707×104mm3б=M/W=44.29N/mm2＜［б］4设备起吊时设备管口骤变设备管口尺寸φ外=1050 φ内=777、厚度136.5mm位置D-D截面见图3取k1-吊装动载系数k1=1.1μ=k1×(W0/2)×l=1.1×270×104×(700-100+600)/2=178200×104 N·mmW=π(D4-d4)/32D=π(10504-7774)/(32×1050)=7952.96×104mm3б=M/W=22.4N/mm2＜［б］设备管口材料9/4Cr-1MoбB=505. бs=300. ［б］1=1505设备起吊时、封头处局部应力（1）按封头处接管φ=1316与封头结合处位置计算M t=k1(W0/2)l1=1.1(270×104/2) ×1300=193050×104 N·mm(2)应力计算公式取自“化工设备元件骤变计算”化学工业部设备设计技术中心站1989.4第十章“局部应力”切向弯矩M产生的应力б=C t(M t/t2Rβ)式中R-壳体中间半径R=1932-39=1893mmt-封头厚度t=78mm壳体参数γ=R/t=1893/78=24.27β=0.875r0/R=0.875[1316/﹙1893×2﹚]=0.304式中r0-接管外半径，有补强圈时按补强圈外半径（此处按补强圈计、即r0=1316/2）由γ及β查图97，得C t=0.49б=0.49(193050×104/782×1893×0.304)=270.18N/mm2设备封头材料9/4Cr-1Mo［б］1=150N/mm2由于б＜2［б］1，故安全。
夹套式加氢搅拌反应釜的方案设计书
课程设计课程名称化工设备机械基础课程设计题目名称夹套反应釜的设计专业班级化学工程与工艺（2）班学生姓名李洋学号50905032003指导教师秦英月二O 一三年一月十二日蚌埠学院课程设计任务书2009届应用化学与环境工程系化学工程与工艺（2）班专业（班级）任务书审定日期：年月日指导教师任务书批准日期：年月日教研室主任任务书下达日期：年月日学生目录一、加氢反应釜设计- 0 -1.1、加氢反应釜的总体结构- 0 -1.1.1筒体的直径与高度- 0 -1.1.2夹套的结构- 0 -1.1.3厚度的确定- 0 -1.1.4蛇管的设置- 1 -1.1.5工艺管口- 1 -1.2、反应釜釜体的一些相关计算- 1 -1.2.1、确定筒体和封头型式- 1 -1.2.2 罐体几何尺寸计算- 1 -1.2.3 夹套几何尺寸计算- 2 -1.2.4 夹套反应釜的强度计算- 3 -1.3 反应釜的搅拌装置- 3 -1.4 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计- 3 -1.4.1 搅拌轴设计- 4 -1.5 反应釜的传动装置- 4 -1.6 常用电机及其连接- 4 -1.7釜用减速机类型，标准及其选用- 5 -1.8 反应釜的一些常用惯量- 5 -1.8.1 凸缘法兰- 5 -1.8.2 安装底盖- 5 -1.8.3机架- 5 -1.8.4 联轴器- 5 -1.8.5反应釜的轴封装置- 5 -1.9 反应釜的其他附件- 6 -1.9.1 支座- 6 -1.9.2人孔- 6 -1.9.3设备接口- 6 -一、加氢反应釜设计1.1、加氢反应釜的总体结构加氢反应釜的主要部分是容器，其筒体是圆柱形的，封头是椭圆形的，附体结构与传热面积有关，加氢反应釜是将夹套与蛇管联合起来使用的，釜体上按工艺要求还需要安装各种接口。
因此，反应釜釜体的设计要确定如下内容：釜体的结构型式和各部分尺寸，传热形式和结构，工艺管口的安排和设计等。
1.1.1筒体的直径与高度筒体的基本尺寸首先决定于工艺要求。
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过程装备制造与检测课程设计说明书题目：加氢反应器筒体制造工艺设计
学生姓名：
学号：
院（系）：
专业：
指导教师：
目录
1.设计题目 (1)
2.设计背景 (1)
3.设备介绍及其发展 (1)
4.设计相关内容 (1)
4.1引用的主要标准及规范 (1)
4.2主要技术参数 (2)
4.3产品特点及问题分析 (2)
5.加氢反应器筒体制造 (3)
5.1筒体制造过程简明流程图 (3)
5.2筒体制造工艺过程卡片 (4)
5.3工艺设计 (5)
5.3.1选材 (5)
5.3.2材检 (5)
5.3.3划线 (7)
5.4 下料 (8)
5.5筒节的成形 (8)
5.5.1筒节弯卷成形分析 (8)
5.5.2成形设备分析 (10)
5.5.3弯卷成形的设计及相关计算 (9)
5.6装焊纵缝 (11)
5.7筒体内壁堆焊 (11)
5.6.1堆焊原理 (11)
5.6.2工艺参数选择 (12)
5.6.3优缺点及应用范围 (13)
5.6.4堆焊工艺设计 (14)
6.心得体会 (15)
参考文献 (16)
一设计题目
氢反应器筒体制造工艺设计
二设计背景
工程科学是关于工程实践的科学基础，现代过程装备与控制工程是工程科学的一个分支，因此，生产实习是工科学习的重要环节。
在兰州兰石集团实习期间，对化工设备的发展前景和各种化工容器如反应釜、换热器、储罐、分液器和塔器等的有所了解和学习。
生产实习的主要任务是学习化工设备的制造工艺和生产流程，将理论知识与生产实践相结合，理论应用于实际。
因此，过程装备与检测的课程设计的设置是十分必要的。
由于我们实习的加工车间正在进行加氢反应器的生产，而加氢反应器是石油化工行业的关键设备，其生产工艺和设计制造在化工设备中具有显著的代表性，为此，选择加氢反应器这一典型的化工设备作为课程设计的设计题目。
三设备介绍及其发展
石油工业中常用的加氢反应器有两类：一类用于高沸点液体或固体（固体需先溶于溶剂或加热熔融）原料的液相加氢过程，如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。
另一类反应器用于气相连续加氢过程。
反应器的类型可以是列管式或塔式。
根据化工生产的实际情况，相应选择合理的结构形式。
加氢反应器是石油化工行业的关键设备，通常是在高温(350-480℃)、高压(0一
25MPa)、临氢、有硫化氢等腐蚀介质的恶劣工作条件下运行。
早期由于冶金水平和制造工业水平有限，多采用冷壁结构形式的加氢反应器。
所谓冷壁一般指设计金属壁温在300℃以下的加氢反应器，为保持温度，一般在反应器壳体内壁装焊保温钉增设一定厚度的隔热内衬层。
20世纪70年代以来，随着冶金、轧制、锻造工艺技术的不断提高，已能够生产出既严格控制化学成分又能保证良好综合力学性能的优质、大厚度加氢用钢板或大型锻件，且先进的可保证特殊技术要求的不锈钢堆焊材料和堆焊技术、工艺技术也已经成熟，近30年来，加氢技术发展迅速，热壁加氢反应器的应用更加广泛。
热壁加氢反应器与冷壁加氢反应器相比具有以下显著优点:(1)在相同外形尺寸条件下，增大了反应器内部的有效容积，提高了生产能力;(2) 由于无内衬隔热层，避免了内衬板易破坏造成壳体局部超温导致局部鼓泡破坏;(3) 避免了上述原因造成设备频繁停车修复所造成经济和产量上的损失。
因此，热壁加氢反应器逐步取代了冷壁加氢反应器，且具有越来越大型化的趋势。
四设计相关内容
（一）引用的主要标准及规范
国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》（99）版
GB150-1998 《钢制压力容器》
GB6654-1996 压力容器用钢板（含1、2号修改单）
JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定
JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程
JB4744-2000 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验
JB/T4730-2005 承压设备无损检测
JB4726-2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB4728-2000 压力容器用不锈钢锻件
GB/4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带
GB/T3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带
GB/T3077-1999 合金结构钢
GB/T14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管
JB/T4711-2003 压力容器涂敷与运输包装
(二) 主要技术参数
兰石集团机械设备制造公司为中国石油广西石化生产的加氢反应器主要技术参数：
（三）产品特点及问题分析
1.产品结构特点
该加氢精制反应器为板焊结构，其内径φ4000㎜，壁厚98㎜，由2节组成；封头内半径2022㎜，壁厚78㎜，总重量94550Kg。
整个容器位于裙座圈上，总高度约14011㎜，容器内壁（包括封头、筒体、法兰以及接管和弯管）全部堆焊309L+347不锈钢，反应器设有油气进出口、催化剂卸料口、冷氢进口、热电偶口、人孔等接管孔，所有接管均采用整体补强结构，裙座采用对接结构，各接管密封采用八角垫结构，设备上下各有一个弯管。
容器内部焊有凸台（一周），安装有冷氢盘、分配盘等内件。
2.使用状况及需解决的问题
由于热壁加氢反应器是在高温、高压、临氢及硫和硫化氢介质条件下使用的，因此在该设备在设计时必须考虑：氢腐蚀、氢脆、高温高压硫化氢腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、堆焊层的剥离、CrMo钢的回火脆性破坏等问题。
五加氢反应器的筒体制造
（一）筒体制造工艺简明流程图
材检——喷砂——探伤——号料——下料——刨坡口——探伤——筒体成形——装焊纵缝——校圆——喷砂——打磨——探伤——加工环缝——组焊环缝——打磨——探伤——堆焊过渡层——探伤——堆焊表层——探伤——组装
（二）筒体制造工艺过程卡片
1.筒节材检 1）筒体用15CrMoR钢板除应满足GB6654-1996规定外，还应符合Ⅱ
1572-00-JT中的有关要求；
2）材料质证齐全，标记清楚。
2.喷砂喷砂清理钢板表面氧化皮
3.探伤钢板逐张按JB/T4730.3-2005进行100%UT检测，Ⅰ级合格
4.号料 1）号筒体下料线，刨边线、检查线，L=12898㎜
2) 号筒体纵缝试板一对，规格600×120×101㎜
5.下料按线气割下料，清除熔渣
6.刨坡口按图刨筒体纵环向接头坡口，削边段坡口暂不加工
7.探伤坡口进行100%MT检测,按JB/T4730.4-2005中Ⅰ级合格
8.筒体成形筒体在美三辊卷板机上冷卷成形，符合图样要求
9.装焊纵缝 1）组装筒体纵向接头，控制对口错边量≤3㎜
2）焊接详见焊接工艺说明书
3）带筒体纵缝试板一对
4）打磨.清理焊缝表面
10.校圆 1）退火执行热处理工艺说明书
2）筒体在美三辊卷板机上进行校圆，检查几何尺寸，符合GB150的
有关规定
3）带筒体纵缝试板一对
11.喷砂喷砂清理表面氧化皮
12.打磨打磨、清理焊缝表面
13.探伤 1）焊接接头进行100%RT,按JB/T4760.2-2005中Ⅱ级合格
2）焊接接头进行100%UT,按JB/T4760.3-2005中Ⅰ级合格
3) 焊接接头进行100%MT,按JB/T4760.2-2005中Ⅰ级合格
14.加工环缝立车加工筒体与封头相焊一端削边坡口，削边尺寸应按封头实际尺
寸相配加工。
15. 探伤环缝坡口进行100%MT检测,按JB/T4760.2-2005中Ⅰ级合格
16.组焊环缝 1）组装环缝，控制对口错边量≤3㎜
2）焊接详见焊接工艺说明书
3）打磨、清理焊缝表面
4）按热处理工艺进行炉外消氢处理
17.打磨打磨、清理焊缝表面
18.探伤 1）焊接接头进行100%RT,按JB/T4760.2-2005中Ⅱ级合格
2）焊接接头进行100%UT,按JB/T4760.3-2005中Ⅰ级合格
3) 焊接接头进行100%MT,按JB/T4760.2-2005中Ⅰ级合格
19.堆焊过渡层 1）堆焊过渡层，详见焊接工艺说明书
2）按热处理工艺进行炉外消氢处理
3）打磨、清理过渡层
20.探伤过渡层进行100%PT检测，按JB/T4730.5-2005中Ⅰ级合格
21.堆焊筒体表层 1）堆焊表层，详见焊接工艺说明书
2）测铁素体数
3）打磨、清理表层
22.筒体探伤 1）表层进行100%PT检测，按JB/T4730.5-2005中Ⅰ级合格
2）堆焊层及熔合面进行100%UT，符合Ⅱ1572-00-JT中的有关要求
3）堆焊层进行厚度检测，符合图纸要求
（三）筒体工艺设计。