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1、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300C/下封头及管口 B 480C。设备由封头组件、筒体、端部法兰、顶盖等组成。设备内径为 少2410mm,其圭寸头为半球形圭寸头，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
2、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-11/100%超声波-I100%MT-I设计温度（C）上部300C/下封头和管口 B 480C介质H2、N2、N3H、C4H、Ar筒体内径（mm）Q 2410 （min）工作压力（Mpa）14.21内筒厚度（mm）24最咼工作温度（C）下封头管口 B组件370C 向上过渡到189 C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（
3、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Q345RGB713-2008筒体端部14Cr1Mo IV （正火+回火）NB/T47008-2010VTZ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
4、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
5、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
6、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14CrlMoR （正火+回火）、12Cr2MolR （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/T 4730.3-2005 中 I 级（14Cr1MoR ） /11级（12Cr
7、2Mo1R）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
8、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
9、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T1316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T1316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
10、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 W2mm,板宽的允差为1.5mm,周长允差W3mm,板宽的两边各留5mm 坡口加工余量。用白色油漆注明筒节号以及板两边坡口加工符号，采用半 自动切割机进行下料，刨边机刨坡口，加工后的坡口表面进行100%MT，符 合 JB/T4730.4-2005 I 级合格。6.3.3铆工制作弦长不小于1000mm的铁皮样板，在油压机上利用压头胎 压头，用样板检查压制的弧度，并及时校正，使所压制的弧段误差在制
11、作 要求范围内。6.3.4按筒体的顺序号依次卷圆，采用冷卷，避免内筒的内外表面机械损 伤，用样板检查各段的卷制弧度符合要求后组焊，并同时在第一节筒体的A 类焊接接头延长部位焊焊接产品试板，以便检查内筒焊接接头的力学性能。6.3. 5筒节在卷板机上校圆，其要求同一断面上最大内径与最小内径之差 W5mm。A类焊接接头的对口错边量biWlmm,棱角度El用弦长等于 600mm的内样板或外样板检查，其值W 1.5mm。6.3.6筒节校圆检查合格后，对筒节内外表面进行打砂除锈，去除油渍、 氧化皮等，并按下料时排料图的顺序号，在两端用白色油漆标记清楚。6.3.7 校圆合格后，内筒的A类焊接接头100%射线
12、检测，符合JB/T4730.2-2005中的II级合格，射线检测合格后，再进行20%UT检测， 符合JB/T4730.3-2005 I级合格，表面进行MT检测合格，符合 JB/T4730.4-2005 I 级合格。6.3.8在组对平台上，按筒体顺序号进行卧式组对，组对时相邻筒节的A 类焊接接头错开90，并要求单数和双数筒节的A类焊接接头分别处于同 一直线上。B类焊接接头的对口错边量W 1.5mm，棱角度E2W1.5mm。每组 对一节筒体均应按要求检查直线度偏差符合要求。全部组对完成后，沿圆 周0、90、180、270四个位置拉4根0.5的钢丝检查直线度偏差，直线 度偏差W6mm （测量位置距A
13、类接头焊缝中心线200mm）。6.3.9按焊接工艺的要求焊接B类焊接接头，并进行100%射线检测，符 合JB/T4730.2-2005中的II级合格。6.3.10全部项目检测合格后，所有内、外表面的A、B类焊接接头均采 用手工和抛光机进行打磨与母材齐平。6.3.11热处理采用电加热炉对内筒进行整体消除应力热处理。6.4筒体端部制作6.4.1毛坯锻件的制造应符合NB/T47008-2010中的W级要求，进厂后， 查看锻件的质量证明文件，按要求进行复验，同时按照图样要求检测几何 尺寸，全部合格后，方可进行下一道工序。6.4.2按图加工内外圆、端部坡口、密封面，加工平面、螺纹底孔，最后 攻丝。6.5
14、组对6.5.1外观检查：按图纸要求检查底封头、内筒、筒体端部的几何尺寸， 确认无误后，根据管口方位确定装配方位，并用白色油漆标记出0、90、 180、270字样。6.5.2组对：在平台上划出组对中心线和两端组装线，按装配方位的要 求将底封头固定，要求底封头的大端面与中心线垂直，然后组对内筒，最 后组对筒体端部，要求端面与筒体轴线的垂直度W2mm。6.5.3焊接：按焊接工艺要求进行焊接，并对焊接接头进行100%射线检测，符合JB/T4730.2-2005中的II级合格。6.6局部热处理封头组件、内筒及端部法兰组焊完成并检测合格后对焊缝采用履带式 加热器进行局部热处理。6.7层板制造6.7.1层板
15、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。6.7.2排料：按图纸及标准要求绘制每层层板的排料图。6.7.3下料：按照各层层板排料图和下料尺寸号线，下料理论公式为：（上 层层板的外径+12）Xn -10,周长方向两边V型外坡口采用刨边机加工成 形。并用白色油漆写上第几层第几节、下料长度等字样。6.7.4校平：层板成形前必须进行板面的平面度检测，平面度超标的必须 进行校平。校平时，在卷板机上、下辊之间衬一块足够厚的钢板，将下好 料的层板放在钢板上面，滚动校平。6.7.5划钻工艺孔：根据每层层板的宽度结合夹紧装置钳口之间的距离， 划钻少51夹紧孔（详见排料图）。6.7.6制作样板：按照层板位置所对应的筒体内径（理论尺寸）制作弧度 样板，用6 1.5镀锌铁皮制作（详见排料图），并用白色油漆写上第几层的 字样。6.7.7卷圆：按照排料图的顺序预弯，用样板检查，直至符合要求的尺寸， 然后用8#铁丝将其捆绑。6.7.8打砂除锈：为了保证层板的夹紧质量，层板的内外表面均须打砂除 锈，去除油渍、氧化
