一種蒸汽發(fā)生器的設(shè)計及制造

劉亞龍朱生萍王軍杰郭富永馬小兵(.蘭州蘭石重型裝備股份有限公司， 甘肅 蘭州 730087；.新疆蘭石重裝能源工程有限公司， 新疆 哈密 839000)

一種蒸汽發(fā)生器的設(shè)計及制造

劉亞龍1朱生萍2王軍杰2郭富永2馬小兵2(1.蘭州蘭石重型裝備股份有限公司， 甘肅 蘭州 730087；2.新疆蘭石重裝能源工程有限公司， 新疆 哈密 839000)

本文介紹了國內(nèi)設(shè)計制造的蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，針對該設(shè)備詳細分析了設(shè)備制造過程中需注意的難點及針對該設(shè)備的提出的技術(shù)創(chuàng)新，并順利完成了該設(shè)備的制造。

蒸汽發(fā)生器；換熱器；專利

1 設(shè)備簡介

我公司為某石油深加工聯(lián)合裝置交鑰匙建設(shè)工程催化裂化裝置中制造的循環(huán)油漿高壓蒸汽發(fā)生器，設(shè)備規(guī)格為φ2800×108×14198mm，設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1。

2 蒸汽發(fā)生器主要制造難點

2.1 管箱

管箱筒體和封頭為15CrMoR S30403[1]復合板，DN1400，δ=40+3 ，橢圓形封頭壓制成型后應(yīng)嚴格控制端口的橢圓度；筒體卷制后校圓時控制好內(nèi)徑和橢圓度，防止對接時產(chǎn)生錯邊量。接管法蘭和管箱法蘭密封面表層均在管箱最終熱處理后再堆焊、加工。

2.2 殼體

殼體法蘭：殼體法蘭密封面終退后需鏜床二次加工密封面；殼程筒體Ⅰ、Ⅱ： 材質(zhì)15CrMoR，DN1400/DN1800，δ=108，因殼程筒體壁厚及直徑較大，對筒體圓度及直線度要求苛刻，對此制訂了留直頭溫卷溫校圓的單節(jié)筒體成型工藝，卷制時應(yīng)嚴格控制橢圓度滿足GB/T151-2014的要求[2]；環(huán)縫坡口及削邊部位立車加工，環(huán)縫組對采用自動定心工裝，以保證直線度滿足圖紙要求；錐體：材質(zhì)15CrMoR，φ1400/ φ2800， δ=108。錐體分上、下兩段分別成型后再組焊，上段錐體分兩瓣下料，下段錐體分三瓣下料，錐體厚度較厚，焊縫焊接填充量較大，熱變形較大，焊后修校難度較大[3]。

2.3 浮頭蓋

浮頭法蘭：按圖紙加工、堆焊，法蘭密封面機加工時應(yīng)留余量，待浮頭蓋部件終退后再和隔板端面一起加工浮頭法蘭密封面及螺栓孔。

拱蓋： 材質(zhì)15CrMoR+堆焊E309L+E308L，SR1000，δ=100，拱蓋采用整體熱沖壓成型，成型后根據(jù)GB150.1～150.4-2011的要求[4]，應(yīng)進行回復性能熱處理，即正火(加速冷卻)+回火熱處理，同爐帶母材試板，拱蓋正火出爐后立即在噴淋裝置上進行噴淋冷卻。拱蓋與法蘭焊接在保證全焊透的前提下填充量太大易焊接變形，故其坡口選用內(nèi)單U；隔板端面應(yīng)留余量，待浮頭蓋部件終退后再和浮頭法蘭密封面一起加工。

圖1 循環(huán)油漿高壓蒸汽發(fā)生器

2.4 管束

焊接管頭時特別是浮動管板側(cè)應(yīng)派技術(shù)過硬的焊工施焊，按NB/T47015-2011[5]及相關(guān)技術(shù)文件要求執(zhí)行，否則后期試管頭如有缺陷，要拉出管束返修，將嚴重影響生產(chǎn)進度。

2.5 換熱管與管板進行貼脹，執(zhí)行脹管工藝。脹管壓力(180-190)MPa，內(nèi)徑擴大(0.42-0.45)mm。換熱管與管板焊接接頭焊接一道進行一次100% PT檢測，最終焊接完畢后再進行一次100%PT檢測，按JB/T4730.5-2005中的Ⅰ級合格[6]。管束制造完畢后，管板端面及換熱管焊接接頭應(yīng)酸洗。

3 耐壓試驗

(1)模擬件的制作：采用新工藝進行管頭檢測，制作模擬件模擬產(chǎn)品的檢測，確保實際在產(chǎn)品中應(yīng)用時是可行、有依據(jù)的，且該新工藝榮獲實用新型專利。(2)該設(shè)備殼程水壓試驗(管頭水壓試驗)放棄常規(guī)采用試壓胎具對管頭的試驗方法，利用設(shè)備原殼體及壓緊法蘭對管頭進行試驗，浮動管板側(cè)管頭焊接接頭檢測利用特制的加長內(nèi)窺鏡進行檢測。(2)試壓用水必須是潔凈的，水溫不得低于15℃，水中氯離子含量不得大于15mg/L；水壓試驗和檢驗按通用工藝規(guī)程及相關(guān)標準執(zhí)行。(4)管頭試壓：浮動管板與換熱管焊接接頭全表面涂刷酚酞試劑，用顏色鮮明的記號筆對浮動管板進行逐排標記，管頭試風，試風壓力：0.6MPa；殼程進行水壓試驗，檢查換熱管與管板的連接強度和致密性，試驗壓力為11.4MPa[7]，保壓時間30分鐘以上。

5 結(jié)語

在設(shè)備實際制造過程中，面對出現(xiàn)的新問題及制造難點，我們組織專家及技術(shù)人員進行技術(shù)攻關(guān)，制造設(shè)備專用模擬件，確保新工藝的實施具有可行性，通過驗證合格后用于產(chǎn)品中，且在實際制造過程中是滿足國家標準及產(chǎn)品技術(shù)要求的。

[1]GB 713-2008,鍋爐和壓力容器用鋼板[S].北京.中國質(zhì)檢出版社，2008.

[2]GB/T151-2014，熱交換器[S].北京：中國標準出版社，2014.

[3]徐國民，關(guān)于現(xiàn)有錐體制造技術(shù)的幾點思考[J].科協(xié)論壇(下半月)，2012(11)：34-35.

[4]GB150.1～150.4-2011，壓力容器[S].北京：中國標準出版社，2011.

[5]NB/T47015-2011，壓力容器焊接規(guī)程[S]北京：中國標準出版社，2011.

[6]JB/T4730.5-2005承壓設(shè)備無損檢測 第5部分：滲透檢測[S].北京：新華出版社，2005.

[7]李世玉，壓力容器設(shè)計工程師培訓教程[M].北京：新華出版社，2005.