污染蠟攪拌釜的研制

馮文興 郭志英

（中航黎明錦西化工機械（集團）有限責任公司研究院)

壓力容器

污染蠟攪拌釜的研制

馮文興*郭志英

（中航黎明錦西化工機械（集團）有限責任公司研究院)

介紹了攪拌釜的生產制造過程、主要部件的制造要求及其采取的措施。其中包括釜頂蓋、機架、攪拌器、攪拌軸等部件的焊接及熱處理要求等。

攪拌釜 制造 焊接

Abstract:This paper dixcussed the total process of fabrication for this agitator kettle,requestof fabrication and adoptablemeasures ofmain parts,includingmostly welding or heat treatment requestof kettle coping,motor support,agitatorand agitating shaftetc.parts.

Key words:Agitatorkettle；Fabrication；Weld

0 概述

污染蠟攪拌釜是我公司承接的一臺立式攪拌釜制造任務。該設備內直徑為2 600mm，主體材質為 Q 345R+06Cr19Ni10,釜體壁厚 δ=14 mm+3 mm，上、下封頭壁厚δ=16mm+3mm （包括壓制過程中產生的減薄量），設備主體外設半管式夾套， 規(guī)格 ?114×6,層間距為 140 mm， 材質為Q235-B，壓制成型，下封頭處設置半管夾套，由鋼管經剖分、煨制而成，材質為20#鋼，總換熱面積約20m2。設備設計參數(shù)詳見表1，設備結構詳見圖1。

1 制造要求

該設備制造要求詳見表2。此外，其主要檢驗項目如下：

（1）原材料驗收。

（2）零部件尺寸、 形位公差檢查。

圖1 攪拌釜

表1 攪拌釜設計參數(shù)

表2 設備制造要求

（3）焊后無損檢測。

（4）液壓試驗及氣密性試驗。

（5）整體檢查。

（6）模擬工況試車。

（7）清釜。

2 制造重點及難點

2.1 焊接坡口制備

筒體縱環(huán)焊縫及封頭的拼接焊縫均采用全焊透結構，見圖2。焊接順序及焊接方法如下所述。

焊接順序 （筒體、封頭）：

（1）清理坡口，檢查坡口尺寸。

（2）坡口內側100mm范圍內涂白堊粉。

圖2 焊接坡口

（3）按第一層工藝從外側定位焊，每段長30～50mm。

（4） 焊接內側基層第1～5層，距復合界面1～2mm。

（5）從外側清根，砂輪修磨。

（6） 焊接外側第 6～7層。

（7）焊接過渡層第 8層，距內表面 1～1.5 mm。

（8）焊接耐蝕層第9層。

（9）焊后清理飛濺，并修磨焊縫。

（10）外觀檢查。

（11）熱壓成形 （封頭所需工序）。

（12）無損檢測。

焊接方法如表3所示。

表3 焊接方法

2.2 釜頂蓋組焊件整體加工

釜頂蓋組焊件整體加工如圖3所示。為避免過大的焊接變形，首先按圖示組對、組焊人孔接管，再按圖示要求進行整體加工，滿足圖示同軸度及垂直度要求，保證上傳動機構的組裝精度。

圖3 釜頂蓋

2.3 機架組焊件加工

機架采用焊接結構，組焊成型后，首先按熱處理工藝進行整體消除應力熱處理，再按施工圖尺寸開窗口及整體加工，滿足各項形位公差的要求。其熱處理工藝詳見圖4。

2.4 攪拌器加工及靜平衡試驗

本設備選用二層四葉開啟渦輪式攪拌器。為方便維修、拆卸，采用軸轂與槳葉聯(lián)接的結構。槳葉由板材制成，軸轂采用組焊件整體加工結構，組裝后四個槳葉底平面應在與軸線垂直的同一平面上，垂直度允差為2mm，且攪拌器最大直徑處允許的不平衡質量為150 g，打磨去重在葉片的非工作表面，最小厚度為15mm。

2.5 攪拌軸及傳動軸加工

軸是傳遞動力的部件，為方便維修、拆卸及加工，將軸分為兩段，采用剛性聯(lián)接結構。2.6 機械密封的選擇

密封采用雙端面機械密封，經SW 6-1998強度計算得機封軸徑為?110mm，按用戶提供的設計參數(shù)選取機封型號，其單端面泄漏量不超過5m L。采用油站強制循環(huán)冷卻。

2.7 液壓試驗、氣密性試驗

筒體組焊成型后，筒體以2.14 MPa、盤管以2.02MPa進行水壓強度試驗，內筒以1.55MPa進行氣密性試驗。水壓試驗合格后，將水排盡并用壓縮空氣吹干。

3 總組裝及試車

總組裝按下述步驟進行：

（1）釜體就位找正，釜頂蓋內接緣平面水平度公差為0.2mm/m。

（2）將上傳動機構與之聯(lián)接，將機械密封配管并與油站聯(lián)接。

（3）電機電源等接線，并確認轉向無誤。

（4）手動盤車檢查：傳動軸法蘭盤止口外圓處的徑向跳動允差≤0.1mm。

距機封箱體上方100 mm處徑向跳動允差≤0.15mm。

（5）安裝攪拌軸。檢查以下指標：距機封箱體上方100mm處徑向跳動允差≤0.1mm；攪拌軸末端徑向跳動允差≤3mm。

（6）安裝攪拌器。以攪拌軸軸端為基準定位，組焊底軸承支架。

試車： 以水代料 （水的氯離子含量不大于25×10-6）進行試車，攪拌轉速為88 r/min。

（1） 空載試車

加水沒過第二層攪拌器，運轉1 h。運轉中檢測：各部連接無泄漏；觀察減速機運轉情況及攪拌轉速；釜體無明顯震動。

（2）加水負荷試車

釜內加入90%水，運轉1 h。運轉中檢測：電機電流不大于額定電流的70%；減速機運轉正常，潤滑油溫升不超過40℃，最高溫度不超過65℃；釜體應無明顯震動，傳動系統(tǒng)的綜合噪音在距主機1m處不大于85 dB。

（3）壓力負荷試車

試車過程中，壓力、轉速、加水量對應關系如圖5所示。釜內加入90%水，釜內充氮氣至設計壓力1.55MPa，運轉4 h。運轉中檢測：所有密封面不得泄漏；機械密封單端面泄漏量不大于5m L/h；其余按加水負荷試車檢測。運轉時每隔15min檢測一次，密切觀測參數(shù)改變時各部分有無異常。

4 清釜

圖5 試車時壓力、轉速、加水量的關系

停車后，放盡釜內積水，并進行清釜處理 （用壓縮空氣吹干）。按運輸圖要求，設備涂漆、解體，分別裝箱發(fā)運，其中釜體內攪拌軸須加支撐發(fā)運。

5 結束語

綜上所述，合理編制工藝、嚴格執(zhí)行工藝是產品質量的重要保證。

[1]HG 2367—2005.氯乙烯聚合釜反應釜技術條件 [S].

[2]GB 150—1998.鋼制壓力容器 [S].

Fabrication of Wuranla Agitator Kettle

FengWenxing Guo Zhiying

TQ 05.25

2010-12-01）

*馮文興，男，1965年1月生，工程師。葫蘆島市，125001。