三聚氰胺后反應(yīng)器的設(shè)計(jì)制造

鹿鳳云，劉晨，王菊

（西安核設(shè)備有限公司，西安 710021）

三聚氰胺（C3N6H6）是涂料、紡織和建筑等行業(yè)重要的化工原料，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上較多采用高壓尿素法生產(chǎn)，此工藝方法的反應(yīng)器分為主反應(yīng)器和后反應(yīng)器。后反應(yīng)器用于三聚氰胺在主反應(yīng)器中未完全反應(yīng)的物料再次反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)高壓尾氣的回收循環(huán)，得到更為純凈的三聚氰胺產(chǎn)品。該設(shè)備國(guó)內(nèi)一直為進(jìn)口引進(jìn)，本次是三聚氰胺后反應(yīng)器的首次國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)。本文基于對(duì)后反應(yīng)器失效模式的分析及風(fēng)險(xiǎn)防控，結(jié)合其夾套式、高溫、高壓的使用特性，從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，闡述三聚氰胺后反應(yīng)器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及設(shè)備制造組裝的控制難點(diǎn)。

1 設(shè)備簡(jiǎn)況

1.1 設(shè)備參數(shù)

設(shè)備型式為立式夾套容器，具體參數(shù)如表1 所示。

1.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)

如圖1 所示，設(shè)備主要承壓件為內(nèi)筒體及封頭、夾套筒體及封頭、容器法蘭、膨脹節(jié)、接管、封閉環(huán)，主要附件有塔盤、導(dǎo)流板、支座、吊耳（軸吊、尾吊）。

2 材料控制

2.1 基材

設(shè)備在高溫高壓工況特性下使用，因此本設(shè)備必須選擇強(qiáng)度較高且長(zhǎng)期能耐475 ℃高溫、耐蝕性好的材料，以防止脆性、韌性、蠕變?nèi)髷嗔押透g失效風(fēng)險(xiǎn)。Cr-Mo 鋼因熱強(qiáng)性好，能耐高溫且強(qiáng)度高，可作為主體承壓材料；綜合考慮選擇14Cr1Mo 作為設(shè)備基材。Cr-Mo 鋼強(qiáng)度雖高，但焊接后易產(chǎn)生焊接冷裂紋，焊后消應(yīng)力和運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生再熱裂紋，長(zhǎng)期高溫運(yùn)行還會(huì)回火脆化。對(duì)于后反應(yīng)器而言，使用14Cr1Mo 材料最大的危險(xiǎn)在于其工作溫度……