CN100411768C - 连续重整反应器扇形筒的加工方法 - Google Patents

连续重整反应器扇形筒的加工方法 Download PDF

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Abstract

连续重整反应器扇形筒及其加工方法，涉及一种机械加工方法，具体地说是一种用于加工反应器的方法。按照本发明提供所技术方案，在扇形筒上按要求加工出若干个通孔，扇形筒的横断面呈扇形，在扇形筒的上端侧壁外连接便于吊装的吊耳，在扇形筒的底部连接底板及起加强作用的加强圈，在扇形筒的顶部连接升气管。本发明可以延长反应器的使用寿命。

Description

连续重整反应器扇形筒的加工方法
技术领域
本发明涉及一种机械加工方法，具体地说是一种用于加工反应器的方法。
背景技术
传统的重整反应器扇形筒大多采用1.2mm厚的不锈钢板穿若干贯通孔制作而成，这对于处理量在60万吨/年的石化企业而言，基本能适应。但近年来，大多数石化企业设计制造了处理量为100-120万吨/年，甚至150-220万吨/年的装置，在这种情况下，由于常年的高温燃烧，和突然压降，使得原来的重整反应器扇形筒出现大量凹陷，甚至烧穿成洞，严重影响了装置的使用寿命，经常要停产大修，使石化企业的效益受到巨大的损失，这种损失可达到数亿，甚至几十个亿。
发明内容
本发明的目的在于设计一种连续重整反应器扇形筒的加工方法，以延长反应器的使用寿命。
按照本发明提供所技术方案，在扇形筒上均布通孔，扇形筒的横断面呈扇形，在扇形筒的上端侧壁外连接便于吊装的吊耳，在扇形筒的底部连接底板及起加强作用的加强圈，在扇形筒的顶部连接升气管。
连续重整反应器扇形筒的加工方法包括：
a、剪板：按要求的宽度和长度裁剪不锈钢板；
b、放样：按要求用另外的不锈钢板做成与扇形筒一样，但比扇形筒小的模型，以便利用该模型制造内拉模，和成型模槽；
c、开模：按要求的孔数、厚度、宽度制作上模与下模，再将上模安装于冲床的移动梁上，下模安装于冲床的底座上；
d、制作模槽：按要求的宽度和深度制作成型模槽及内拉模，成型模槽分上模槽、下模槽，上模槽是半圆型凸模，下模槽是与上模槽的半圆形凸模相吻合的半圆型凹模，再将上模槽安装于压机的移动梁上，下模槽安装于压机的底座上；内拉模的横断面形状与扇形筒内腔的横断面形状相同；
e、制作刀排：按需要的孔数与孔型在刀板上制作排成一行的若干个孔，形成刀排；
f、制作冲刀：根据刀排上的孔数及孔型，将相应数量的冲刀同样排成一行安装于支架上，形成刀架；
h、冲孔：再将刀排安装在冲床的下模上，刀架安装于冲床的上模上，把上述剪好的不锈钢板放在刀排上，启动冲床，使上模下移，由刀架进行冲孔，冲孔时，应在冲切部位加冲孔润滑剂动物油；
i、折边：按要求的宽度将上述冲好孔的不绣钢板的两侧边缘进行折边；
j、成型：将已折好边的不锈钢板放在下模槽上，启动压机，使上模槽下移或者下模槽上拉，使上模槽与下模槽对接，挤压不锈钢板，使不锈钢板的横断面成扇形，两条折边重合，形成扇形筒体，并初部固定；
k、滚焊：将已重合的两条折边，用连续滚焊机滚焊，形成一段扇形筒；
l、拉模：用上述内拉模在焊接好的扇形筒内反复拉动，使扇形筒达到要求的尺寸。
在拉模后再连接：将多段经过拉模后的扇形筒用氩弧焊连接成所需的长度，再用内拉模多次拉动，使整根扇形筒全部达到一致的尺寸。
在连接好整根扇形筒后，再组装：将按要求做成的吊耳，焊接到整根扇形筒上靠近上端端部的部位；将成型的底板焊接在扇形筒的底部，并整平；将成型的加强圈焊接在扇形筒的底部；再将加工好的升气管焊接到扇形筒的顶部。
在组装后，再校正：将整根扇形筒放到校正机上进一步校正直线度、扭曲度和垂直度，使整根扇形筒的直线度、扭曲度和垂直度全部小于等于5mm。
在校正后，再清洗：将上述校正好的整根扇形筒利用清洗剂进行清洗，以去除污物，再抛光，以去除毛刺。
在清洗后，再检验：按要求检查、测试整根扇形筒的直线度、扭曲度和垂直度及孔形与光洁度，达到标准后签合格证。
在检验后，再内、外包装：并用不锈钢板加夹子，做成一盖板，盖在升气管的顶部；再将加工好的密封板焊接在反应器的外筒体内壁上，起到固定扇形筒的作用。
本发明的优点是：利用本发明的方法可以生产出1.5mm厚的不锈钢板扇形筒，这在世界上是独一无二的，虽然制造过程比1.2mm的复杂，难度增加，但基本解决了因高温燃烧所造成的凹陷和烧穿，延长了该产品的使用寿命，1.2mm和1.5mm数字上仅差0.3mm，但从力学原理上来说，是一个几何级数的增加，强度增加了很多倍。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2是本发明的结构图。
图3为图2的D-D视图。
图4为图2的A-A视图。
图5为图2的B向图。
图6为盖板结构图。
图7为内拉模结构图。
图8为上模槽结构图。
图9为下模槽结构图。
图10为刀架与上模的连接图。
图11为刀排结构图。
具体实施方式
如图2所示：在扇形筒上均布通孔，扇形筒的横断面呈扇形，在扇形筒的上端侧壁外连接便于吊装的吊耳4，在扇形筒3的底部连接底板1及起加强作用的加强圈2，在扇形筒3的顶部连接升气管7。图中的5是扇形筒3的顶板。
具体的加工方法如下：
1、采购：按图纸要求的材质、厚度、长宽采购所需的材料。要求供应商提供质保书，必要的时候重新检查，测试材料的化学成份和各项性能；
2、剪板：按图纸要求的宽度和长度经换算后剪到所需的长度和宽度；如长度为2米；
3、放样：按图纸要求的弧度、高度、宽度，放样做成小模型，用另外的不锈钢板做成与扇形筒3一样，但比扇形筒3小的模型，以便利用该模型制造内拉模，和成型模槽；
4、开模：按要求的孔数、厚度、宽度制作上模与下模，再将上模安装于冲床的移动梁上，下模安装于冲床的底座上。开模工序是冲孔能否达到要求的关键工序之一。上模与下模的厚度、重量，上模与下模内留给刀排的间距，均是关键；
5、制作模槽：按要求的宽度和深度制作成型模槽及内拉模9，成型模槽分上模槽10、下模槽11，上模槽10是带有凸型面10-1的半圆型凸模，下模槽11是与上模槽10上的半圆形凸模相吻合的带有凹型面11-1的半圆型凹模，再将上模槽10安装于压机的移动梁上，下模槽11安装于压机的底座上；内拉模9的横断面形状与扇形筒3的内腔的横断面形状相同，在内拉模9上设置便于拉动内拉模9的拉环19；
6、制作刀排13：按需要的孔数与孔型在刀板上制作排成一行的若干个冲孔12，形成刀排13，刀排13的材质，热处理的硬度，冲孔12的宽度为1毫米左右，长度是13毫米左右，是确保冲孔12达到标准的关键之一；刀排13上冲孔与冲孔间的间隙一般要确保在1mm左右，见图11；
7、制作冲刀18或称冲针：根据刀排13上的孔数及孔型，将相应数量的冲刀18同样排成一行安装于支架17上，形成刀架；冲刀18用特殊钢材制作而成，一般用白钢制成，尤其是冲刀18的刀刃部分，可以制作成刀尖位于刀刃中央的中尖型或刀尖位于一侧的斜尖型，这两种刀刃都可以确保冲孔成型。刀的厚度控制在1mm。制作冲刀是冲孔成型达到标准的关键之一，见图10；
8、冲孔：再将刀排13安装在冲床的下模上，刀架安装于冲床的上模14上，并在其间设置起缓冲作用的胶棒15与弹簧16，并且胶棒15与弹簧16并列交替布置，胶棒15与弹簧16的两端分别位于设置于上模14与刀架上的孔内。见图10。把上述剪好的不锈钢板放在刀排13上，启动冲床，使上模14下移，由刀架上的冲刀18进行冲孔，冲孔时，应在冲切部位加冲孔润滑剂，这种润滑剂一般可以采用动物油；在上冲床冲孔时，适当控制好自动进刀的问题和冲孔速度；
9、折边：按图纸要求的宽度将上述冲好孔的不绣钢板的两侧边缘进行折边，形成大约30mm的折边；
10、成型：将已折好边的不锈钢板放在下模槽11上，启动压机，使上模槽10下移或者下模槽11上拉，使上模槽10与下模槽11对接，在对接过程中挤压不锈钢板，使不锈钢板的横断面成扇形，两条折边重合，形成扇形筒体3，并用预先放置在下模槽11上的钢带初部固定；
11、滚焊：将已重合的两条折边，用连续滚焊机滚焊，形成一段2米长的扇形筒3；滚焊时，焊接温度要控制好，温度高了要烧洞，温度低了要脱焊；
12、13：拉模，用上述内拉模9在焊接好的扇形筒3内反复拉动，使扇形筒3达到要求的尺寸；
14、连接：将多根2米长的扇形筒3用氩弧焊连接成图纸所需的长度，再用内拉模9多次拉动，使整根扇形筒全部达到一致的高度和尺度；
15、制作升气管7：将加工好的升气管7焊接到扇形筒3的顶部，升气管7的工艺要求十分精确正、负只有几丝，传统的加工方法是按图纸要求，用10mm不锈板通过车床、刨床、模床等多种机械加工而成，本发明则用4mm不锈板通过模具模压而成，确保了升气管7的尺寸精度，使美国UOP和国内一些厂家采用的升气管7与密封板6固定配合的方式变成自由配合，任何密封板6都能配任何升气管7；
16、做吊耳4：将按要求做成的吊耳4，焊接到整根扇形筒3上靠近上端端部的侧壁；吊耳4是用来安装扇形筒3时吊装所用；
17、做底板1：将按图纸冲好成型的底板1焊接在扇形筒3的底部，并整平；
18、焊接加强圈2：按图纸要求剪好尺寸，焊接在扇形筒3的底部，起到加强加固作用；
19、焊接升气管：将加工好的上述升气管7抛光后，焊接到扇形筒3的顶部；
20、校正：将焊接好的整根扇形筒，放到平台上进一步校正直线度、扭曲度和垂直度，使直线度、扭曲度和垂直度全部小于等于5mm；
21、清洗：对校正好的整根扇形筒利用清洗剂进行清洗、抛光，通过多次清洁，去除油污等污物，通过多次抛光使扇形筒表面光亮光洁，无毛刺；
22、检验：按扇形筒制作要求和图纸要求，对扇形筒检查、测试，达到标准后签合格证；
23、24、内、外包装；
25、做盖板8：按盖板8是为防止尘土、杂物进入扇形筒3内，用不锈钢板加夹子20，做一盖板8，盖在升气管7的顶部；
26、做密封板6，密封板6的工艺要求高，尺寸精度只有正、负几丝，用线切割确保公差，后细心磨制成密封板6，再焊接在反应器的外筒体上，起到固定扇形筒3的作用。

Claims (5)

1. 连续重整反应器扇形筒的加工方法，其特征是：
a、剪板：按要求的宽度和长度裁剪不锈钢板；
b、放样：按要求用另外的不锈钢板做成与扇形筒(3)一样，但比扇形筒(3)小的模型，以便利用该模型制造内拉模(9)和成型模槽；
c、开模：按要求的孔数、厚度、宽度制作上模(14)与下模，再将上模(14)安装于冲床的移动梁上，下模安装于冲床的底座上；
d、制作模槽：按要求的宽度和深度制作成型模槽及内拉模(9)，成型模槽分上模槽(10)、下模槽(11)，上模槽(10)是半圆型凸模，下模槽(11)是与上模槽(10)的半圆形凸模相吻合的半圆型凹模，再将上模槽(10)安装于压机的移动梁上，下模槽(11)安装于压机的底座上；内拉模(9)的横断面形状与扇形筒(3)内腔的横断面形状相同；
e、制作刀排(13)：按需要的孔数与孔型在刀板上制作排成一行的若干个孔(12)，形成刀排(13)；
f、制作冲刀(18)：根据刀排(13)上的孔数及孔型，将相应数量的冲刀(18)同样排成一行安装于支架(17)上，形成刀架；
h、冲孔：再将刀排(13)安装在冲床的下模上，刀架安装于冲床的上模(14)上，把上述剪好的不锈钢板放在刀排(13)上，启动冲床，使上模(14)下移，由刀架进行冲孔，冲孔时，应在冲切部位加冲孔润滑剂动物油；
i、折边：按要求的宽度将上述冲好孔的不绣钢板的两侧边缘进行折边；
j、成型：将已折好边的不锈钢板放在下模槽(11)上，启动压机，使上模槽(10)下移或者下模槽(11)上拉，使上模槽(10)与下模槽(11)对接，挤压不锈钢板，使不锈钢板的横断面成扇形，两条折边重合，形成扇形筒体(3)，并初部固定；
k、滚焊：将已重合的两条折边，用连续滚焊机滚焊，形成一段扇形筒(3)；
l、拉模：用上述内拉模在焊接好的扇形筒(3)内反复拉动，使扇形筒(3)达到要求的尺寸；
m、连接：将多段经过拉模后的扇形筒(3)用氩弧焊连接成所需的长度，再用内拉模(9)多次拉动，使整根扇形筒(3)全部达到一致的尺寸；
n、组装：将按要求做成的吊耳(4)，焊接到整根扇形筒(3)上靠近上端端部的部位；将成型的底板(1)焊接在扇形筒(3)的底部，并整平；将成型的加强圈(2)焊接在扇形筒(3)的底部；再将加工好的升气管(7)焊接到扇形筒(3)的顶部；
p、校正：将整根扇形筒(3)放到校正机上进一步校正直线度、扭曲度和垂直度，使整根扇形筒(3)的直线度、扭曲度和垂直度全部小于等于5mm。
2. 如权利要求1所述连续重整反应器扇形筒的加工方法，其特征在于，在校正后，再清洗：将上述校正好的整根扇形筒(3)利用清洗剂进行清洗，以去除污物，再抛光，以去除毛刺。
3. 如权利要求2所述连续重整反应器扇形筒的加工方法，其特征在于，在清洗后，再检验：按要求检查、测试整根扇形筒(3)的直线度、扭曲度和垂直度及孔形与光洁度，达到标准后签合格证。
4. 如权利要求3所述连续重整反应器扇形筒的加工方法，其特征在于，在检验后，再内、外包装：用不锈钢板加夹子，做成一盖板(8)，盖在升气管(7)的顶部；再将加工好的密封板(6)焊接在反应器的外筒体内壁上，起到固定扇形筒(3)的作用。
5. 如权利要求1所述连续重整反应器扇形筒的加工方法，其特征在于，在内拉模(9)的端部设置拉环(19)；在刀架与上模(14)间设置起缓冲作用的胶棒(15)与弹簧(16)，并且胶棒(15)与弹簧(16)并列交替布置，胶棒(15)与弹簧(16)的两端分别位于设置于上模(14)与刀架上的孔内。
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