污泥用預熱器改造總結

董雪，張學亮

污泥用預熱器改造總結

董雪，張學亮

（沈陽漢德科技有限公司，遼寧 沈陽 110031）

根據生產的需要，將原有預熱器的使用條件更改為現在的使用條件，利用了原設備的大部分結構，實現了現要求的工藝性能的同時也節約了制造成本，解決了企業重新購置設備的資金壓力和采購周期，穩定并促進了生產。

預熱器；改造；堆焊；工藝

現有一臺由大連某設備制造有限公司為廊坊市某污泥處理技術有限公司制造的預熱器，設備規格為DN450X(39+6)X8395mm。現因使用單位使用條件發生改變，需對此設備進行改造，改造單位為葫蘆島某機械有限公司，委托設計單位為沈陽漢德科技有限公司，現將具體改造方案闡述如下。設備改造前如圖1。

圖1 改造前設備

1 改造前檢驗

1.1 宏觀檢驗

1）目視檢驗設備堆焊層內表面腐蝕情況，檢查是否有裂紋及脫落等缺陷。

2）檢驗設備外表面是否有腐蝕、劃傷及磕碰等缺陷。

3）檢驗主體內徑及長度尺寸等是否符合圖紙要求。

1.2 壁厚測定

用超聲波測厚儀檢測封頭、筒體的厚度是否滿足原設計圖紙要求。

1.3 無損檢測

1）對設備內部堆焊層進行PT檢測（抽查），按NB/T47013.5—2015標準Ⅰ級合格。

2）對筒體A、B類焊縫進行100%UT檢測，按NB/T47013.3—2015標準Ⅰ級合格。上述檢驗應做好記錄及提供相應的檢測報告。

2 設計參數的修改

改造前后設計參數變化情況如表1所示。

表1 改造前后設計參數對比

3 用途

設備的用途沒有改變，還是用于換熱。

4 結構修改

4.1 筒體端部

1）剛開始采用人工扳手松螺母，準備將主螺柱螺母重新利用，節約成本，但是發現螺柱和螺母之間的螺紋發生銹蝕并有些部分已咬合，無法擰下來，所以采用水焊切割的破壞方式將主螺柱拆除。

2）用砂輪將Ω環墊片切開，讓管箱與筒體分離。原來的管束管箱都無法利用，只能舍棄，利用原來的筒體進行改造。

3）筒體法蘭需要重新進行加工，為了避開焊縫熱影響區和淬硬區，選擇從設備筒體與設備法蘭連接環焊縫熱影響區往下28 mm處用車刀切斷。筒體上靠近環焊縫處有一管口A，工件回轉時，管口A端應采取措施封閉保護起來，以免磕碰。選擇加工車床時應考慮其回轉半徑是否大于接管頂部至設備中心線的距離。讓設備法蘭和設備筒體單獨成為個體，方便后續的改造加工。

4）切斷時保證筒體的長度為5 829 mm，原筒體組件重新加工筒體端面坡口，加工后坡口表面進行100%MT檢測，按NB/T47013.4—2015中規定的Ⅰ級合格。

5）原設備法蘭保留內壁堆焊層，利用此件加工成改造后設備的筒體端部，具體加工方案按施工工藝圖，加工端部坡口時，應去除原焊縫及熱影響區。加工后坡口表面進行100%MT檢測，按NB/T 47013.4—2015中規定的Ⅰ級合格。

6）端部一次加工后按焊接工藝要求堆焊密封面，堆焊后按端部設計圖要求進行100%PT檢測，按NB/T47013.5—2015中規定的Ⅰ級合格。然后按熱處理工藝要求進行消除應力熱處理，熱處理后進行二次加工。

4.2 筒體與法蘭端部組焊

1）組對時檢查錯邊量≤2 mm，按焊接工藝規程，焊前預熱，預熱溫度不得低于200 ℃，焊后消氫300～350 ℃。焊縫表面不允許存在咬邊、裂紋、氣孔、弧坑、夾渣等缺陷，棱角度≤5 mm。對接焊縫進行100％RT+100%UT，分別按NB/T47013.2（3）—2015 Ⅱ級和Ⅰ級合格。修磨焊縫內表面與母材平齊。

2）堆焊前，母材的被堆焊表面進行100%MT，按NB/T47013.4—2015 Ⅰ級合格。被堆焊面進行預熱，預熱溫度不低于150 ℃。堆焊嚴格按焊接工藝執行。堆焊層表面平面度公差≤1 mm，堆焊層厚度應均勻，最厚與最薄之差≤1 mm，不得有缺口和咬肉，堆焊層面層厚度不少于3 mm。對面層分別進行100%PT和100%UT檢測，分別按NB/T47013.5（3）—2015 Ⅰ級合格且應符合圖紙要求。測定堆焊層表面以下3 mm深度化學成分應與面層焊條的化學成分一致。

3）筒體與端部環焊縫按熱處理工藝進行局部消除應力熱處理。熱處理后環縫進行100%UT和100%MT檢測，分別按NB/T47013.3（4）—2015標準Ⅰ級合格。

4.3 增加零件

4.3.1 平蓋

材料為20MnMoⅣ堆Inconel625，規格為890X(289+6)mm，按一次加工圖進行鍛造及加工，進廠后進行復驗，然后按焊接工藝要求堆焊，堆焊后按平蓋設計圖要求進行表面、尺寸檢驗及無損檢測，然后按熱處理工藝要求進行消除應力熱處理，熱處理后進行二次加工。

4.3.2 盤管

材料為S30403, 規格為38x3.5mm，按GB/T14976—2012標準采購接管，進廠后進行尺寸檢驗，合格后按設計圖外協煨制盤管，盤管對接焊縫進行100%PT，按NB/T47013.5—2015標準Ⅰ級合格，煨制后檢測盤管的同軸度及橢圓度是否符合圖紙要求，然后盤管在體外進行4.5 MPa的水壓試驗。

4.3.3 主螺柱螺母

主螺柱材料為35CrMoA，規格為M56x4x540；主螺母材料為30CrMoA，規格為M56x4。按圖紙要求采購螺柱和螺母，進廠檢驗尺寸、標志、合格證及質量證明書。

4.3.4 附件

旋流板組件、防雨罩、端部吊耳、雙錐環、托盤等，所有增加零件的尺寸、結構及技術要求詳見預熱器的改造圖紙。

4.3.5 計算

設備所有受壓件（包括保留的原設備的受壓件）按新設計參數進行強度計算及校核。

4.4 管口用途變化

A口用途由殼程進口改為熱水進口；E口用途由殼程排凈口改為熱水出口，原有的法蘭蓋、緊固件及墊片保留；B、C口取消；D口由殼程出口改為備用口；增加 N1、N2、N3、N4管口，其中N1、N3為新增加盤管進口，N2、N4為盤管出口。

4.5 銘牌更換

取消原設備銘牌和警告牌，按改造圖紙重新制作銘牌。

5 設備組裝

改造后設備如圖2所示。

圖2 改造后設備

旋流板組件組焊成型；雙錐環與平蓋組裝；旋流板組件與平蓋組對、焊接；內外盤管套入旋流板組件中，然后直管與平蓋焊接；平蓋及內件組焊件裝入筒體中，按照主螺柱緊固工藝，利用液壓拉伸器把緊螺栓；設備進行水壓試驗，水壓試驗壓力為31.25 MPa，同時盤管內充壓，保證盤管內外壓差不超過3 MPa。試驗用水應控制氯離子質量濃度不超過25 mg·L-1。水壓試驗用水溫度不低于15 ℃；水壓后，對筒體端部環縫進行100%UT和100%MT檢測，分別按NB/T47013.3（4）—2015標準Ⅰ級合格；設備碳鋼外表面進行噴砂處理，然后按工程統一規定進行涂漆。

6 竣工資料

按要求提供改造部分的質量證明文件、改造竣工圖及監檢證書。

7 結 論

通過局部更新、改造來提高設備的技術先進性和生產適用性，因此具有投資少、時間短、見效快等優點，有時會比購置新設備能帶來更大的經濟效益，提升了企業整體現代化水平和核心競爭力。

［1］國家質量監督檢驗檢疫總局.TSG 21—2016 固定式壓力容器安全技術監察規程[S].北京：新華出版社，2016.

［2］國家質量監督檢驗檢疫總局.TSG R7001—2013 壓力容器定期檢驗規則[S].北京：新華出版社，2013 .

［3］張杰.聯合站內大型壓力容器改造施工中的幾個問題[J]. 石油工程建設，1995（3）:39-41.

［4］鄭慧仙.淺談壓力容器的修理與改造[J].科技創新導報，2013（4）：59.

［5］黃志慧.壓力容器改造利舊設計流程[J].山東化工，2017，46 （15）：131-132.

Summary of Modification of Sludge Preheater

,

（Shenyang Hande Science and Technology Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110031, China）

According to the need of production, the use condition of the original preheater is changed to the present use condition, the required technological performance can be realized and the manufacturing cost can be saved through making use of most of the structure of the original equipment, to solve the financial pressure of repurchasing equipment, stabilize and promote production.

Preheater; Reconstruction; Surfacing; Process

2021-01-26

董雪（1984-），女，工程師，遼寧省沈陽市人，2007年畢業于遼寧石油化工大學過程裝備與控制工程，研究方向：從事壓力容器設計及制造工藝方面工作。

張學亮（1985-），男，工程師，從事機械和壓力容器設計及制造工藝方面工作。

X703；TK11+5

A

1004-0935（2021）10-1580-03