CN101480762A - 钢基复合板塔器的制造方法 - Google Patents

Abstract

钢基复合板塔器的制造方法，塔器是由复合板卷制圆柱形筒体，筒体卷制前用机械法开设阶梯型坡口，并对坡口表面用渗透检测看是否存在因机加工造成的剥离，若发现并用超声波向复合板的纵深处扩探，发现剥离时采用补焊方法消除剥离，筒体的组对拼缝采用装夹工装，即在筒体的两边拼缝组对时在筒体的外部壁缝的两侧均预先焊制缩小焊缝方向拉紧角钢，拉紧角钢上均设有螺孔和螺栓，螺栓收紧时调节筒体的组对拼缝，使筒体外部壁缝的两侧边缘接触后进行焊接。

Description

钢基复合板塔器的制造方法

技术领域

本发明涉及钢基与防腐金属或合金复合板制备的化工容器，所述复合板尤其是钢基与奥氏体不锈钢板由爆炸复合而成的复合钢板，并由此工艺生产复合板制备的化工反应器、塔器、储存容器等。

背景技术

化工设备包括反应釜、塔器、储罐以及用于热交换的换热器，也包含其他各种化工容器。如481061D0202解析塔为典型的产品之一。该设备是催化裂化装置中的一台塔器，凝缩油从塔顶进入，经过近多层降液板导流板受液盘的层层解析、裂解萃取的化工工艺，从塔底部得到脱乙烷汽油的设备。该塔体为Φ3000X48263X(20+3)的爆炸不锈钢复合板。有Φ500的人孔装置6个，以及液位计口、出入液口、中间重沸器抽出口、中间重沸器返回口、油气返塔口等管件装置近50个，塔体内部还有40层降液板，导流板，受液盘，设备底部还有防涡流器发生器。该设备塔体高直径大，外接管道数量多，是催化裂化装置中的主体设备之一。

由于复合板是通过钢基与不锈钢贴合，在复层上面铺设炸药，由爆炸产生的能量使不锈钢复层与钢基层两者紧密贴合在一起，而在复合板的边缘能量散失较大，致使复合板出现肉眼看不见的分层现象——不粘合，在焊接时会出现气孔和裂纹。塔体高大，主体由数十节筒节通过焊接连接在一起的，如果错边量控制不好，会大大降低不锈钢复层的防腐能力，也保证不了塔体的直线度。如果塔内的塔盘板以及支撑圈附件不能保证精确的水平度，会达不到预期的工艺效果，甚至会完全丧失。如何让焊缝具有与板材同等的抗腐蚀效果，如何降低焊接时焊缝金属元素的烧损，降低焊缝金属对母材的稀释率，如何控制焊接时塔盘的水平度，是塔体制造中的关键问题。爆炸复合板也包括碳钢基与不锈钢、碳钢基与钛板或其它耐腐蚀合金，这样的复合板基板和面板均十分厚重。

现有的一般塔器筒体的组对拼缝采用强力组对，并整体调节方位公差，并不能保证复合板塔器筒体的制备精度，且很费工费时。

发明内容：

本发明的目的是：提出了爆炸钢基—复合板尤其是爆炸不锈钢复合板制作化工容器制作新型方法和工艺流程，所制作的设备，尤其是塔器，既保证塔体的直线度，确保设备内塔盘的水平度，降低焊缝金属对母材金属的稀释率，又使设备能满足综合防腐设计要求和化工工艺要求，从而大大降低成本，缩短了制造的工期。

本发明技术方案是：钢基复合板塔器的制造方法，塔器是由复合板卷制圆柱形筒体，筒体卷制前用机械法开设阶梯型坡口，并对坡口表面用渗透检测看是否存在因机加工造成的剥离，若发现并用超声波向复合板的纵深处扩探，发现剥离时采用补焊方法消除剥离，筒体的组对拼缝采用装夹工装，即在筒体的两边拼缝组对时在筒体的外部壁缝的两侧(边缘)均预先焊制缩小焊缝方向拉紧角钢(图3中的组对用工装夹具中轴向微调工装示意图)，拉紧角钢上均设有螺孔和螺栓，螺栓收紧时调节筒体的组对拼缝，使筒体外部壁缝的两侧边缘接触后进行焊接。

控制筒体内壁复合层的错边量，保证筒体的公差、椭圆度，提高复合板复合层的有效的厚度，在筒体内壁找基准圆，确保塔盘面的水平度；复合层焊接时通过相匹配的焊接材料，在保证焊接性的前提下，适当提高焊接材料易烧损合金元素的含量，保证了焊缝金属具有与母材同样的抗腐蚀性能。采用本发明装夹工装，调节方位公差，分散公差至最小。

在筒体外侧焊接“U”型架调节装置，通过在筒体内壁找基准圆调节筒体的圆度，铅垂法找塔内塔盘等预焊件的基准圆，焊接时采用分段退焊，然后再满焊的焊接顺序，减少焊接变形，保证塔盘的水平度。

所述塔器也包括具有同样的柱形塔身的反应釜、专门容器等，相对而言塔器的制备要求更高。

本发明的有益的效果：这是一种钢基——爆炸不锈钢复合板塔器的新型制做工艺流程，满足了塔器的综合工艺性能和抗腐蚀的设计要求，而且大大降低了成本。缩短了制造的工期。保证按时交货。

附图说明

图1是塔器结构简图

图2为复合板的阶梯型坡口图

图3是组对用工装夹具中轴向微调工装示意图

图4是组对用工装夹具中定位工装示意图

图5是组对用工装径向微调工装示意图

图6是图5的结构示意图

具体的实施方式：

实施例所述的塔器的基板1(覆盖在复合层2)是由25张复合板卷制25节筒体(参见图1)，筒体卷制前用机械法开设阶梯型坡口并对坡口3表面用渗透检测看是否存在因机加工造成的剥离(参见图2)，若发现并用超声波向复合板的纵深处扩探，发现剥离缺陷，根据合格的返修工艺进行焊补用补焊的方法将缺陷消灭在萌芽状态，避免了焊接缺陷的产生：筒体的组对采用新型的装夹工装，防止强力组对，调节方位公差，分散公差，严格控制筒体内壁复合层的错边量，保证筒体的公差、椭圆度，提高复合板复合层的有效的厚度，在筒体内壁找基准圆，确保塔盘面的水平度；复合层焊接时通过特制焊接材料，在保证焊接性的前提下，适当提高易烧损合金元素的含量，保证了焊缝金属具有与母材同样的抗腐蚀性能。

图3-5中，利用轴向微调工装，角钢或拉紧角钢4和螺栓5组成的调节装置拉紧组组对拼缝的两侧板至使筒体外部壁缝的两侧板边缘焊缝接触后进行焊接。图4是组对用工装夹具中定位工装6，是一夹持块将两侧板边缘焊缝处固定再焊接，图5组对用工装径向微调工装，在筒体上设有焊接的U型架4-1，U型架中间设有调节螺柱5，调节螺柱在不同力度施加于筒体壁则获得不同的径向微调，使塔体的圆度更好。

筒体下料时保证筒体的对角线相等，筒体与筒体拼缝组对时在筒体外壁拼缝两侧预先焊制2-5个“I”型角钢或拉紧角钢4和螺栓5组成的调节装置，这样有效地降低方位公差，并且还能分散公差。保证了塔体的直线度，同时也保证了复合板的防腐蚀能力。在筒体外侧利用U型液柱等高找到塔体的卧放时的水平，用铅垂法找塔内塔盘等预焊件的基准圆，焊接时采用分段退焊，然后再满焊的焊接顺序，减少焊接变形，保证塔盘的水平度。经过多次的焊接工艺性试验数据结果，总结出焊接时易烧损元素的情况，提高焊接材料中易烧损元素的合金含量，并采用较小的焊接线能量。从而达到向焊缝金属中渗入合金元素，确保了焊缝金属与母材同样的防腐性能。控制筒体内壁复合层的错边量，在20mm厚的复合板时，塔器直径为1米时，错边量为1-2mm。

在保证焊接性的前提下，适当提高焊接材料易烧损合金元素的含量，采用不锈钢焊条时，用更高镍、钼含量(比不锈钢的镍、钼含量的高2-3％)的焊条，保证了焊缝金属具有与母材同样的抗腐蚀性能。

铅垂法找塔内塔盘等预焊件的基准圆，根据图3-5组对拼缝后焊接时采用分段退焊，然后再满焊的焊接顺序，减少焊接变形，保证塔盘的水平度。

Claims (8)

1、钢基复合板塔器的制造方法，塔器是由复合板卷制圆柱形筒体，筒体卷制前用机械法开设阶梯型坡口，其特征是对坡口表面用渗透检测看是否存在因机加工造成的剥离，若发现并用超声波向复合板的纵深处扩探，发现剥离时采用补焊方法消除剥离，筒体的组对拼缝采用装夹工装，即在筒体的两边拼缝组对时在筒体的外部壁缝的两侧均预先焊制缩小焊缝方向拉紧角钢，拉紧角钢上均设有螺孔和螺栓，螺栓收紧时调节筒体的组对拼缝，使筒体外部壁缝的两侧边缘接触后进行焊接。

2、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是采用组对用夹持块定位工装将两侧板边缘焊缝处固定。

3、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是筒体上设有焊接的U型架(4-1)，U型架中间设有调节螺柱(5)，调节螺柱在不同力度施加于筒体壁则获得不同的径向微调，调节塔体圆度。

4、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是复合层焊接时通过相匹配的焊接材料，在保证焊接性的前提下，适当提高焊接材料易烧损合金元素的含量，保证了焊缝金属具有与母材同样的抗腐蚀性能。

5、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是在筒体外侧焊接“U”型架调节装置，通过在筒体内壁找基准圆调节筒体的圆度，铅垂法找塔内塔盘等预焊件的基准圆，焊接时采用分段退焊，然后再满焊的焊接顺序，减少焊接变形，保证塔盘的水平度。

6、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是采用不锈钢焊条时，采用比不锈钢的高2-3％镍、钼含量的焊条。

7、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是控制筒体内壁复合层的错边量，20mm厚的复合板时，塔器直径为1米时，错边量为1-2mm。

8、根据权利要求1所述的钢基复合板塔器的制造方法，其特征是在筒体内壁找基准圆，确保塔盘面的水平度。

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