DN2400氨合成塔外壳制造方案要点

DN2410氨合成塔（51.084-1）制造工艺方案

山西丰喜化工设备有限公司

一、设备概述

氨合成塔是合成氨的关键设备，盛装介质为中度危害易爆的合成气。设备设计参数为：设计压力16Mpa，设计温度：上部300℃/下封头及管口B 480℃。设备由封头组件、筒体、端部法兰、顶盖等组成。设备内径为φ2410mm，其封头为半球形封头，最小厚度为109.7mm；筒体总厚度为（内筒+层板）162mm。该设备结构型式为整体多层夹紧式高压容器，主要受压元件材料为14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、Q345R、12Cr2Mo1IV、14Cr1Mo IV、40CrNiMoA。该设备为A1级压力容器产品，制造要求高，难度大，必须有切实可行的保证措施来保证设备的制造质量，特制定本《制造工艺方案》。

二、设备设计参数

设计压力（Mpa）16

无损检测方法/比例100%射线-Ⅱ/ 100%超声波-I 100%MT-I

设计温度（℃）

上部300℃/

下封头和管口B 480℃

介质H2、N2、N3H、C4H、Ar 筒体内径(mm) φ2410（min）工作压力（Mpa）＜14.21 内筒厚度(mm) 24

最高工作温度（℃）下封头管口B组件370℃

向上过渡到189℃

层板厚度(mm) 6+11X12=138

腐蚀裕量(mm) 3 设备净重(kg) 334000 水压试验压力(Mpa) 20.2（卧式）容器类别第III类（A1）焊接接头系数（内筒/层板）内筒1.0/层板0.95

三、主体材料

零部件名称材料执行标准

球形封头12Cr2Mo1R（正火+回火）GB713-2008

内筒14Cr1MoR（正火+回火）GB713-2008

层板Q345R GB713-2008

筒体端部14Cr1Mo IV（正火+回火）NB/T47008-2010

平盖SA-336 F11 CL3（正火+回火）SA-336/SA-336M

四、制造标准及依据

4.1、GB150-2011 压力容器

4.2、HG3129-1998 整体多层夹紧式高压容器

4.3、GB713-2008 压力容器用钢板

4.4、NB/T 47008-2010 承压设备用碳素钢和低合金钢锻件

4.5、NB/T47014-2011 承压设备焊接工艺评定

4.6、NB/T47015-2011 压力容器焊接规程

4.7、NB/T47016-2011 承压设备产品焊接试件的力学性能检验

4.8、JB/T4730.1-2005 承压设备无损检测

4.9、TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程

4.10、JB/T4711 油漆、包装、运输

4.11、SA-336/SA-336M-2010 高温承压件用合金钢锻件

4.12、SB-168-2010 镍-铬-铁合金

4.13 51.084-Y 氨合成塔技术条件

五、设备制造前准备工作

5.1技术准备

5.1.1熟悉图纸，弄清设备的结构型式和结构尺寸以及使用状态，掌握技术要求中各项标准、规定，并认真填写工艺审图记录卡。

5.1.2确定设备制造的重点部位以及重要部件的加工难度。

5.1.3明确设备的制造过程以及在制造过程中可能出现的问题和解决方案。

5.1.4按施工图、规范、标准的要求编制制造工艺过程卡、焊接工艺过程卡、及外协事项专用表等文件。

5.1.5在审图和编制工艺文件以及制造过程中，如果出现结构尺寸的错误或对结构型式有疑问以及在加工制造过程中需要变更结构型式，必须以工艺审图问题解答卡的形式与图纸的设计单位联系，设计人员没有明确答

复的，绝对不允许更改。

5.2材料准备

5.2.1所购材料（钢板、锻件、焊材）型号、规格、标准必须与图纸和工艺文件中提供的型号、规格、标准一致。

5.2.2材料（钢板、锻件、焊材）必须在评审合格的供货单位中进行订购。

5.2.3主要受压元件材料入厂必须按《固容规》及图纸设计要求复验。主要受压元件的材料必须有合格的质量证明文件，标记齐全、清晰，复验合格后，主要受压元件的材料必须在明显位置作好主要受压元件标记“△△”符号。

5.2.4主要受压元件材料的特殊要求

1）、内筒及球形封头用材料14Cr1MoR（正火+回火）、12Cr2Mo1R（正火+回火）钢板应符合GB713-2008的规定，逐张进行100%超声波检测，符合JB/Ｔ4730.3-2005中I级（14Cr1MoR ）/Ⅱ级（12Cr2Mo1R）合格；同时钢板的化学成分、力学性能等技术要求应符合51.084-Y《氨合成塔技术条件》中有关规定。

2）、14Cr1Mo 、12Cr2Mo1锻件应按NB/T47008-2010《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》的要求进行制造、检验和验收, 同时钢板的化学成分、力学性能等技术要求应符合51.084-Y《氨合成塔技术条件》中有关规定。

3）、平盖用材料SA-336 F11 CL3应符合ASME II A篇中SA-336/SA-336M《高温承压件用合金钢锻件》及51.084-Y《氨合成塔技术条件》中有关规定。

5.3 质量控制

按照有关标准、规范、协议等有关规定，并结合我公司质量管理文件以及该设备的结构特点，制定详细的设备质量控制计划，质量计划经审核批准后，制造过程中应严格按质量计划进行设备质量控制工作。

六、制造过程中主要质量控制环节、控制点：

6.1制造程序见图

DN2410氨合成塔外壳制造工艺流程图

6.2底封头组件

6.2.1 球形封头下料前应进行材料标记及表面质量检查，并按规定进行标记移植。

6.2.2 按图纸要求的下料尺寸气割下料，不允许拼接，并彻底清除影响球形封头成形质量的毛刺、氧化熔渣等。

6.2.3 外协压制成形方式为热压，成型时应加无污染的润滑剂，几何形状及误差以及压制技术要求应符合GB/T25198-2010、GB150.4-2011 第6.4中的规定。内表面形状偏差用带间隙的全尺寸的内样板检查，其最大形状偏差外凸不得大于1.25%Di，内凹不得大于0.625%Di；内直径误差必须控制在-3~+3之间。

6.2.4 粗车封头端面后划出0°、90°、180°、270°四个位置线及各管口位置线，开制底孔。

6.2.5 装焊各接管组件、支座等，并按管口方位图堆焊T13~16位置处过渡层；

6.2.6 检测合格后封头组件整体消除应力热处理。

6.2.7 按二次加工图加封头中心孔、各接管孔、坡口及支座定位面。

6.2.8 加工后的坡口表面进行100%MT，符合JB/T4730.4-2005 I级合格。

6.2.9 堆焊T13~16位置处面层，并装焊各热电偶连接管。

6.3、筒体的制造

6.3.1. 内筒下料前应进行材料标记及表面质量检查，并按规定进行标记移植。对照筒体排料图的要求，检查板面、板长是否符合要求，如果不合适，应与技术部门取得联系，未经技术部门认可，不得更改排料图。

6.3.2 按排料图要求的下料尺寸逐节进行号线，其要求对角线相对允许差