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再论大型煤化工装置压力容器选材、设计和制造


第  卷第  期 01 年  月

化 工 设 备 与 管 道 PROCESS EQUIPMENT & PIPING

Vol.  No.  Apr. 01

·压力容器·

再论大型煤化工装置压力容器选材、设计和制造
宋文轩
(上海焦化有限公司,上海

 001)

摘 要:评述了煤化工装置厚壁铬钼钢和低温压力容器厚钢板国产化目前实际水平情况;介绍了煤气化装

置和甲醇变换系统不锈钢管道和复合板设备腐蚀实际情况及用碳钢材料替代的探索,对近期发布的新标 准规范在煤化工装置中的应用提出了建议。
关键词:厚壁容器;铬钼钢;低温钢;国产化;国产材料水平;煤化工气化装置腐蚀 中图分类号:TQ 00.+1;TH     文献标识码:A    文章编号:100-81(01)0-0008-08

《大型煤化工装置压力容器选材、设计和制造研 讨》 一文发表后,引起同行业主、设计院及制造厂 极大兴趣,加之近几年国内大型煤化工装置建成投产 后,合成气大口径不锈钢管道经常重蹈复辙,开裂停 车,因此不断有业主登门和笔者进行交流。上海焦 化有限公司 010 年又在上海吴泾实施  工程煤化工 装置,生产高净度 CO 气送上海化工园区,压力容器 设备现正在各制造厂紧张制造。笔者把安徽无为正 在建设的 00 kt/a 甲醇装置和 # 工程设备制造中厚 壁大型压力容器材料国产化课题做了大量探索工作, 并把在气化水洗塔正在挂片的情况一并总结为本文,
# [1]

与同行共享。

1 C钢厂提供SA387 Gr11 cl2厚钢板实际水平
在煤化工的气化装置的气化炉壳体材料一直沿用 SA8 Gr11 cl,而绝大多数设计院和装置业主都采 用进口板材,上海焦化有限公司由于变换炉一直采用 国产 1Cr1MOR 厚板, 且历次工程跟踪板材性能良好, 因此本次 # 工程气化炉破例采用 C 钢厂生产的 SA8 Gr11 cl δ=8 厚板,气化炉设备由 A 制造厂制造。C 钢厂钢板出厂原始质保书及 A 制造厂壳体钢板复验化 学成份见表 1,力学性能和冲击复验见表 。
       
-6

表1 国内C钢厂生产SA387 Gr11 cl2钢板化学成分
C 质保书 0.13 0.1 0.15 0.14 张钢板 复验数据 0.1 0.14 0.14 0.1 0.14 0.1 Mn 0.57 0. 0.56 0.56 0. 0.56 0.55 0. 0.55 0.56 Si 0.50 0. 0.49 0.49 0. 0.49 0.50 0.0 0.50 0.50 S 0.001 0.00 0.002 0.002 0.00 0.002 0.002 0.00 0.002 0.002 P 0.008 0.00 0.006 0.006 0.00 0.006 0.007 0.00 0.007 0.006 Cr 1.38 1.30 1.32 1.30 1. 1.30 1.30 1. 1.30 1.30 Mo 0.57 0.53 0.53 0.52 0.52 0.52 0.52 0. 0.52 0.52 Ni 0.12 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 Cu 0.07 0.07 0.08 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07

% 
-6

X系数/×10 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 11.0 11.0 11.0 10.0

J系数/×10 115.5 115.5 115.5 115.5 115.5 126.0 126.0 126.0 116.6

CE 0.62 0.63 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61

从 质 保 书 和 复 验 报 告 中 钢 板 的 S、P 含 量 均 < 0.01%,说明我国钢厂的冶炼净化水平确已具有国 际水平。A 制造厂钢板进厂复验均在累积最大模拟热 处理(0±1)℃ ×1 h 状态并在板厚 T/ 处取样 试验,其力学性能及 -10 ℃ Akv 值均符合设计文件技 术要求,也说明国内钢厂的冶炼、轧制和热处理,已

具备生产 Cr-Mo 钢厚板水平,煤化工气化炉 1. 铬 钼钢一味引进国外钢板的理念应该打破,但有关部门
收稿日期:01-0-0 作者简介:宋文轩 (1—) ,女,浙江定海人,高级工程师,原上 海焦化有限公司设计院副院长,焦化公司项目建设办设 备总监。

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表2 国内C钢厂生产SA387 Gr11 Cl2 厚板力学性能和冲击复验
拉伸试验 常温拉伸 Rm 10-0 ≥ ≥ 缺 .0 8 1 缺   0 缺 8   / / / / / / / / / 缺 8/ 0/0 1/ 8   0    / / / 8   / / /   1  Max 供货状态 (按批) Max (逐件) Min Max 供货状态 (按批) Max (逐件) 缺 1/18 /0 / Min 0 10 1 1 1 10  1 0 1 1 08 1 1  18   80 Max (逐件) 18 11 1  0 0 供货状态 (按批)   18  0 Max 1 11 11 供货状态 合格 (按批) Max 合格 (逐张)  供货状态 合格 1   供货状态 (按批) Max (逐张) 11 供货状态 合格 11 8  供货状态 合格 (按批) Max 合格 (逐张) .0 0 . 1 缺 / 00/10 供货状态 合格  1 88 缺    缺  1  8/ Min 00 10 0 ≥10 ≥1 ≥ ≥ ≥0 缺 ≥(三个平均) ≥8(单个最低) . 无大于1.mm 的裂纹 级或 更细 A Z Rel Rm Z Rel Rm Z向拉伸 高温( ℃) (-10 ℃) Akv/J R=180° D=a Max 冲击试验(横向) 冷弯 晶粒度 硬度 HB



试验项目



名称 炉号 批号

Rel

≤0

技术条件要求

≥10

供货状态 (逐张)



1

质保书

1

筒体(δ8) 1100N/ GCHA1081-

Max (逐张)



供货状态 (按批)

8

复验

Max (逐张)



供货状态 (逐张)



质保书



筒体(δ8) 1100N/ GCHA1081-

Max (逐张)



供货状态 (按批)

00

复验

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Max (逐张)



供货状态 (逐张)



质保书



内底板(δ100) 10108N0/ GCHA11108-1

Max (逐张)



供货状态 (逐张)



复验

Max (逐张)

1

··

续表2 · 10 ·
拉伸试验 常温拉伸 Rm 10-0 ≥ ≥ 缺     缺  / / 缺 / 1/0   / / / / / / /1 / 1/0 /1 0 8  0 1 8 / / 1 8 / / 0 8  Max 供货状态 (按批) Max (逐件) Min Max 供货状态 (按批) Max (逐件) 00 8 0  11 0 0 缺  0 0 缺 0  1  / / Min   8  8 0 18 8 8 8 / / / 1  Max (逐件)   1 8 / / / 8 0 供货态状 (按批)   8 / / /   Max 00   供货状态 (按批) Max (逐张)  供货状态 合格 01 0 08 供货状态 合格 (按批) Max 合格 (逐张) 0 供货状态 合格 1   供货状态 (按批) Max (逐张) . 1 . 1/18/188 0/ 0/80 / Min 80 0 8 供货状态 合格 ≥10 ≥1 ≥ ≥ ≥0 缺 10 8   0 0 80 缺  8  ≥(三个平均) ≥8(单个最低) 无大于1.mm 的裂纹 级或 更细 A Z Rel Rm Z Rel Rm Z向拉伸 高温( ℃) (-10 ℃) Akv/J R=180° D=a Max 冲击试验(横向) 冷弯 晶粒度 硬度 HB

试验项目





名称 炉号 批号 ≤0

Rel

技术条件要求

≥10

质保书

供货状态 (逐张)



.0

0



短节筒体、下锥体 (δ)1101N/ GCHA10

Max (逐张)



复验

供货状态 (逐张)



Max (逐张)

0

质保书

供货状态 (逐张)

0



化 工 设 备 与 管 道

壳体筒节等(δ80) 1100N/ GCHB088

Max (逐张)

0

复验

供货状态 (按批)



Max (逐张)



质保书

供货状态 (逐张)





内锥体(δ) 11100N0/ GCGCHA1100-1

Max (逐张)



复验

供货状态 (按批)



Max (逐张)

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第  卷第  期

  注:1. Max指模拟焊后累积最长热处理状态下,即(0±1)℃×1 h。     . Min指模拟焊后累积最短热处理状态下,即(0±1)℃× h。     . 供货热处理状态指正火(0±10)℃,. min/mm,水冷,回火(10±10)℃,. min/mm 空冷。     . 取样在T/厚度处。

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应组织研发力量进一步提高抗氢 Cr-Mo 厚钢板的性 能稳定性和先进性,才能达到全部国产化目标。

采用 C 钢厂 0MnNiDR 厚板,制造由 B 制造厂承建, T001 未变换气洗涤塔 δ=8 mm,此台设备材料进厂 复验均合格。T00 变换气洗涤塔 δ=0 mm 材料进 厂复验,-0 ℃冲击试验在钢板厚度 T/ 处取样均不 合格,具体数据见表 。

2 09MnNiDR低温厚板现状
011 年在实施  煤化工工程两台低温厚壁高塔
#

表3 B制造厂使用国内C钢厂国产低温厚钢板复验数据
复验冲击值 序号 炉号 批号 数量 规格 1/T -0 ℃ 技术条件要求 1       8  10 11008N 1101N 1100N 11008N 1100N 1100N 1100N 1100N 11008N 1100N GCHB10011 GCHB10008 GCHB1001 GCHB10010 GCHB1001 GCHB1001 GCHB1001 GCHB1001 GCHB1000 GCHB1001 1   1 1   1  1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1、1、11 、1、 11、10、 18、1、8 、、10 81、、 18、0、 1、、 0、、1 1、1、1 1/T -0 ℃ ≥8 J(平均值) ≥ J(单个值) 、1、1 10、0、1 、18、1 10、1、1 18、1、18 、、11 180、1、11 18、18、 18、11、1 1、11、1 1、1、1 18、1、1 18、、181 00、188、18 1、1、0 18、0、1 0、1、180 11、1、0 1、1、1 181、1、18  0 0  8 0 18 11  11 1/T -0 ℃ 质量证明书冲击 值最小值 -0 ℃

B 制造厂为尽量减少损失,对低温钢板试样重 新进行了热处理,以图在钢板 T/ 厚度处提高低温冲 击韧性,进行了如下几次重新热处理尝试,试验汇总 数据见表 。 (1)第 1 次热处理:常规正火(空冷)+ 回火。 正火:炉温升至 00 ℃时钢板进炉, h 升至保 温温度(10±)℃,保温时间 1. mim/mm,出炉 空冷;回火:炉温升至 00 ℃时钢板进炉,1 h 升至 保温温度 00± ℃,保温时间 . min/mm,出炉空 冷。B 制造厂选取了 0 、 共  个试样进行第 一次重新热处理试验,试样为原先割取的母材试板。 试验结果见表 。 ()第  次热处理 :由于第一次热处理方案效果 不佳,又拟定了第二套热处理方案。第二套热处理方 案仍为正火 (空冷)+ 回火,但提高了正火温度并延长 了正火时间:正火 ~0 ℃,保温 1~10 min, 出 炉 后 空 冷; 回 火: (00±) ℃, 保 温 1~180 min,出炉后空冷。因多次复验,原先割取的母材试 板已所剩无几。经重新排版,从 0 试样所代表的 筒体预定开孔位置上重新取样。试验结果见表 。
# # #

()第  次热处理:与钢厂共同分析了第  次热 处理的试验结果,认为可能是由于天气炎热、正火时 空冷的冷速不够,导致低温冲击韧性仍然不理想。又 与钢厂共同拟定了第  套热处理方案,冷却方式改为 水冷,为兼顾焊缝的性能,降低了正火温度并缩短的 正火时间:正火 80± ℃,保温 80~8 min,出炉 后水冷;回火:80± ℃,保温 10~10 min,出炉 后空冷。本次 0# 试样仍从筒体预定开孔位置取样, 试样正火(水冷)+ 回火后的试验结果见表 。 试板经正火 + 水冷 + 回火重新处理后(未经模 拟焊后热处理)虽然 T/ 处的 -0 ℃ Akv 值大幅提高, , 但 Rm=0 MPa,Rel=0 MPa, 屈强比达 0.8,而 GB 1 标 准 中 δ~0 mm 的 Rm=0~0,Rcl ≥ 0, 笔者认为 Rel 和屈强比太高是低温材料大忌,且 B 制 造厂违背设计技术文件所要求先复验后制造的规定, 已完成筒节卷板及纵缝焊接,筒节(带焊缝)重新进 行热处理意味着纵缝也得经历正火 + 水冷 + 回火热 处理,纵缝力学性能更无保证,因此坚持此批材料的 判废意见,最终由 C 钢厂重新提供并经制造厂复验 合格低温钢板而告终。

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第  卷第  期

表4 试验结果
复验号 0 材编 11100 炉号 11008N 批号 GCHB10011 规格 0 状态 供货状态、最大模焊 第1次重新正火(空冷)+回火、未模焊 供货状态、最大模焊  11101 11008N GCHB1000 0 供货状态、未模焊 第1次重新正火(空冷)+回火、未模焊 第次重新正火(空冷)、未模焊 第次重新正火(空冷)、未模焊 第次重新正火(空冷)+回火、未模焊 0 11101 1100N GCHB1001 0 第次重新正火(空冷)+回火、未模焊 第次重新正火(水冷)+回火、未模焊 第次重新正火(水冷)+回火、未模焊 第次重新正火(水冷)+回火、未模焊 第次重新正火(水冷)+回火、未模焊   注:0 试样的拉伸试验结果为:Rm=0 MPa;Rel=0 MPa;A=.0%。     0#试样于1/T、1/T的金相组织为F+P,晶粒度8级,与供货态相比,未见异常。
#

温度、位置 -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T -0 ℃、1/T

冲击功/J 1、1、11 、、1 0、、1 、、 1、10、 、1、 18、1、1 1、1、1 10、1、1 10、1、01 0、、 、、0 8、8、0

而这批 0MaNiDR δ=0 厚板,钢厂原始质保书 中均合格,此事件说明: (1)按目前钢厂所生产 Cr-Mo 钢和低温钢厚板 性能不够稳定现状来看,尤其是 Cr-Mo 钢、低温钢 和高强度钢进厂复验是非常必要的。 ()厚板 T/ 取样复验力学性能和冲击是非常必 要的。

系统的热量回收的管道及设备, 已大胆采用碳钢材料, 且已安全运行 1 年,在此经验的基础上,把目标瞄 准了气化水洗塔的用材,其理由如下: (1)整个气化系统的原料气管道均为碳钢管道, 原料气为含硫量 0.%~0.0%(干基,重量 %)的 神府煤及类似的内蒙东胜、陕西榆林煤的气化装置的 湿 HS 对管道和设备的腐蚀问题,并不像国内外工 程公司所想象的那么严重。 ()气化和甲醇、CO 冷却装置中 HS 含量如表  中所示。从表中可看出在装置中合成原料气体随 着温度逐级降低,气体中大量水蒸汽冷凝液被分离, 而 HS 含量浓度却是逐级升高。反之,气化水洗塔 (见表中 00 ℃温度档数据)气体中 HS 浓度却是 所有设备中最低的,气化水洗塔介质的操作温度在 10~0 ℃范围内。而甲醇和 CO 冷却装置的管道及 设备已成功改用碳钢, 其设备内介质 HS 含量反而高, 因此认为气化水洗塔壳体材质由目前采用复合板改 为 QR 一定是可行的。为此在 00 年夏季大修时 在气化水洗塔液体出口管处挂片(碳钢) ,并把水洗 塔一块塔板由 1L 材质改为 QR,因为塔板处腐 蚀工况最为恶劣,既有气液两相交融,又存在高速气 体通过板孔时高速冲刷。在 010 年及 011 年夏季停 车检修时,均对挂片和碳钢塔板进行详查,基本无腐

3 对气化系统及气化水洗洗涤塔用材看法
从 上海 焦化公司 10 年 代至 010 年 共建 设  套设计压力为 .0 MPa 以上气化装置,其中引进过德 士古公司、GE 公司及华东理工大学工艺软件包技术, 但从气化炉至气化水洗洗涤塔及水洗塔至甲醇装置外 管均为碳钢管道,从 1 年运行经验看,从气化炉至水 洗塔碳钢管道在历次大修检查中发现,内壁形成十分 坚硬且光滑厚垢层,对碳钢内壁反而形成保护层,其 1 年腐蚀速率几乎为 0,但从引进三个软件包的气化 炉和水洗塔用材来看,气化炉下激冷段为 SA8Gr11 CL+ 堆焊 1L,而水洗塔材质为 QR+1L 复合 板,而管道材质却全部为碳钢,出现了管道用材和设 备用材不协调而无法解释现象,且国内目前各大工程 公司的设计院所设计气化装置的设备和管道用材仍为 如上所述。上海焦化有限公司  套煤化工装置中甲醇

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表5 硫化氢在合成气中含量和分压
设计压力.0 MPa,操作压力. MPa 合成气 温度/℃ 00 00 180 10 0 甲醇变换装置 HS (Mol),% 0.0 0.0 0.088 0.08 0.0 HS分压/ MPa 0.001 0.001 0.00 0.00 0.00 气化和CO冷却装置 HS (Mol),% 0.0 0.0 0.08 0.100 0.110 (气化10 ℃) 0.00 0.0000 0.0011 0.001 HS分压/ MPa 设计压力.MPa,操作压力.0MPa 甲醇变换装置 H S (Mol),% 0.00 0.00 0.0 0.0880 0.08 HS分压/ MPa 0.00 0.00 0.008 0.008 0.0081 气化和CO冷却装置 HS (Mol),% 0.00 0.08 0.0 0.10 0.11 (气化0 ℃) 0.001 0.00 0.00 0.00 HS分压/ MPa

  注:神府煤硫含量一般0.%~0.0%(干基,重量%)上表为对应0.%数据,硫含量变化时HS按比例变化。

蚀现象发生。 所有煤化工装置都必须建设把煤转化为原料气 气化装置,上海焦化有限公司运行实践探索证明,原 料煤含硫量类似于神府煤的气化装置的水洗塔壳体 材料可以采用 QR,但必须在材料和制造技术要 求中采取必要技术措施。

料供货技术要求更需提出累积模拟焊后热处理要求。 目前在各大工程公司厚板材料技术要求设计文 件中均提出了此要求,但是在 GB 1[]、新容规及 新 GB 10 材料篇中均还未引入此概念,因此此问题 应该研讨。 累积最长、最短模拟热处理时间应该如何确定, 应为一次热处理时间几倍?因为要综合考虑强度与 塑性配合适宜问题,如果累积最长热处理时间考虑太 长,会产生供货热处理状态时,材料的强度及屈强比 太高,厚板卷筒时加工性差,易产生开裂。Cr-Mo 钢 累积最长热处理时间我们现以一次热处理时间  倍 计,其理由为一次 PWHT+ 一次 ISR+ 一次焊缝返修 时间。其他材料就以  倍计。根据制造厂试板数据总 结,我们感到热处理时间越长力学性能呈下降趋势, 而冲击值却变化不大。 ()关于正火 + 水冷 + 回火厚板热压封头恢复 力学性能问题。 GB 1—008《钢炉和压力容器用钢板》中 CrMo 钢、低温钢和高强度钢 δ ≥ 0 mm 厚板的供货热 处理状态均为正火 + 回火,但为了提高 T/ 处性能, 无论是国外还是国内钢厂所提供板材热处理实际供 货状态均为正火 + 水冷 + 回火,国外钢厂出厂质保 书中表述清晰且有热处理(包括水冷)温度曲线,但 国内钢厂所提供质保书表述往往含糊不清,字面上只 写正火 + 回火,此种表达往往误导设备制造厂封头 加工工艺,如果封头只进行热压成形然后回火,材料 性能根本达不到钢厂原出厂状态性能,因此建议标准 规范应考虑 Cr-Mo 钢,低温钢和高强度钢厚板热处 理供货状态明确正火 + 水冷 + 回火,使设备设计人 员及制造厂均面对此现实现状。 ()不锈钢复合板材料模拟热处理状态下抗晶 间腐蚀试验要求:随着复合板基材日益增厚,不锈钢
[]

4 对近几年压力容器材料和制造新标准规范的 几点建议
(1)关于厚板 T/ 取样问题。 在 GB 10.—011 中 .1. 关于冲击试样问题 “根 据设计文件要求,对厚度大于  mm 的调质状态使用 的钢板和厚度大于 80 mm 的正火或正火加回火状态使 用的钢板,可增加一组在钢板厚度 1/ 处取样的冲击 试验” ,我们认为低温用钢板厚度大于等于 0 mm, 就应在 T/ 厚度处取样,而目前钢厂厚板提高性能手 段均为正火 + 水冷 + 回火,包括低温厚板,因此性 能改善既和钢材轧机能力也和热处理水平紧密相关。 根据我们对制造厂材料复验数据统计,设计温度下在 T/ 厚度处力学性能也均低于表面取样试样数据,所 以高温屈服限是否也存在 T/ 取样的问题。 ()关于材料累积最长、最短模拟焊后热处理 要求问题。 铬钼钢材料压力容器制造过程中热处理既要进 行最终焊后热处理(PWHT) ,筒节施焊过程中又要 反复进行中间消除应力热处理(ISR) ,因此对材料 性能要求,必须要满足符合累积最长、最短模拟焊后 热处理条件下性能。 材料供货状态为正火 + 水冷 + 回火状态热处理 钢板:例在 SH/T 0—00 中低温厚板供货状态 为调质状态。热压成形封头在热处理过程中破坏了热 处理供货状态,必须做恢复力学性能的热处理,对材
[]

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化 工 设 备 与 管 道

第  卷第  期

复合板设备的 PWHT 的热处理时间也越来越长,因 此对不锈钢复合板壳体材料在供货技术要求中必须 按模拟热处理状态下进行晶间腐蚀试验,而热压成形 复合板封头更应在模拟热处理状态下进行晶间腐蚀 试验。而 SH/T 0—00《石油化工钢制压力容器 材料选用规范》附录 B 的 B..b 中规定应以供货状态 经敏化处理的试样进行试验此条是否可商榷。而在 NB/T 00.1—00《压力容器用爆炸焊接复合板 第 一部分》中 . 条也未提及。 ()对于压力容器主要受压元件材料的进厂复 验问题,在新容规中放宽了对受压元件材料的进厂复 验要求,我们认为对成熟钢种中薄板来说是合适的, 但对 Cr-Mo 钢、低温钢及高强度钢≥ 0 mm 厚板来 说,尤其国内钢厂正在产品国产化发展阶段,厚板性 能还不够稳定,从我公司建设项目实践来看,国内钢 厂的低温厚板进厂复验不合格,国内几个顶级制厂中 均已发生。而国外进口钢板,例 SA8 Gr11 cl δ > 100 mm 在 A 制造厂设备制造过程中也发生,见下方 A 制造厂第三方监理总结摘要如下: 原材料检验 ①气化炉 ( 化 0-1~) 气化炉 (化 0-1~)所用 SA8GR11CL 板 材由 Industeel Groupe Arcelor (Beglium) 工厂提供, 厂方按照采购协议要求, 对板材在 MAX PWHT (0 ±1)℃ ×1 h 下复验了拉伸、高温拉伸、弯曲等项 目;在 MIN PWHT (0±1)℃ ×. h 下复验了 Akv (-10 ℃) 、HB 等项目。我方见证了部分试验过程,由 于见证过程中发现高温拉伸、kv(-10℃)等项目不合格。 A 在我方、用户方及厂方共同协同努力下,更换了  张不 合格的钢板,要求供货商重新提供。又根据用户要求 对气化炉的板材按板厚度进行了 MAX PWHT (0± 1)℃ ×18 h 下的力学性能复验,其中  ℃高温拉伸 时, 抗拉强度及 Akv(-10 ℃)性能不稳定, 局部值偏低, 但屈服强度合格。因 18 h 最大模拟热处理下的力学性能 指标未写入材料采购合同,该指标仅做了 参考。 ②变换炉 ( 化 1) 根据用户要求对变换炉的板材要求制造厂方按 板材规格厚度进行了 MAX PWHT(0±1)℃ × 18 h 下的力学性能复验高温拉伸时,抗拉强度及 AKv (-10 ℃)性能不稳定, 局部值偏低, 但屈服强度合格。 因 18 h 最大模拟热处理下的力学性能指标未写入材 料采购合同,该指标仅做了参考。

对厚板材料复验,由于无标准规范规定,各大 工程公司设计院设计文件参差不齐,且复验检查比例 规定随意性也很大,因此对厚板复验的标准制定统一 规定。 ()对 NB/T 01 和 NB/T 01《焊接工艺评 定和焊接规程》[-] 几点看法: ① NB/T 01《焊接工艺评定》.1.. 表  中“ 对 接 焊 缝 试 件 厚 度 的 焊 件 厚 度 规 定 ” 中, 当 试件母材厚度 8 mm ≤ T ≤ 10 mm 时,可适用 焊件母材厚度至 00 mm 厚,但在实际设备制造中 壁 厚 00 mm 厚 Cr-Mo 钢 设 备 能 用 δ =8 mm 试 板 焊 评 来 覆 盖 吗? 厚 板 焊 接 及 热 处 理 实 际 工 况 能 用 δ =8 mm 试板的焊接和热处理来替代吗?其二 者 力 学 性 能 和 冲 击、 金 相 组 织、 晶 粒 度 最 后 效 果 能 等 同 吗? 因 此 我 们 建 议 在 焊 接 试 板 厚 度 对 焊 件 厚 度 覆 盖 方 面, 针 对 大 型 容 器 壁 厚 越 来 越 厚 现 状 而郑重研发确定。 ② 焊接工艺评定试板的冲击试样取样位置问题 在 NB/T 01 标 准 ..1..1 中 当 T ≤ 0 时 在 表 面 (0.~ mm)取,当 T > 0 时在 T/ 取,我们认为当 T ≥ 0 mm 时应该增加在 T/ 处取样。 ③ 焊接工艺评定试板力学性能试验没有引入在 “累积最长、最短模拟热处理”状态下,作力学性能 试验的理念,在目前大型压力容器单层厚板越来越厚 现状下,壳体板材可以通过正火 + 快速水冷 + 回火 来提高中部性能,但焊缝金属已遇到热处理累积时间 越来越长,性能不能提高的瓶颈,见表 。 我们认为焊接工艺评定需在累积最长、最短模 拟热处理状态下评定,力学性能数据才能真实反映产 品的焊缝金属、熔合线及热影响区的水平。 ④ 由于容器大型化,单层不锈钢复合板基层越 来越厚,设备制造中累积热处理时间也越来越长,不 但对不锈钢复合板材料而且对不锈钢复合板焊缝及堆 焊层在累积最长模拟焊后热处理状态下晶间腐蚀倾向 性试验要求也越来越高,因此不锈钢复合板及堆焊焊 接工艺评定应该在累积最长模拟焊后热处理状态下 作晶间腐蚀倾向性试验,建议在 NB/T 01 和 NB/T 01 中应该引入和重视此理念,不然不能保证在累 积最长模拟热处理时间状态下焊缝的抗腐蚀性能。 (下转第 0 页)

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化 工 设 备 与 管 道

第  卷第  期

Design of Tower Used Axial Lifting Lug
XIE Gang
(Sichuan CC- Chemical Engineering Co. Ltd, Chengdu 10100, China)

Abstract: In this article, the method of increasing local thickness of cylinder to connect to the axial lifting lug was introduced. The location of lifting lug, material and construction highlights were described. The method has been applied in engineering practice, which can be used as the reference. Key words: tower; axial lifting lug; design; thicken segment

( 上接第 1 页 )
表6 A制造厂焊接工艺评定数据
焊缝金属拉伸/MPa 室温 模拟焊后热处理状态 考核值[σ] =1    [σ] =10 σb (0±10)℃× h (0±10)℃×10 h (0±10)℃×1 h 8  0(不合格) σs   1
t b t s

试板冲击试验  ℃ (-18℃) AKV /J
t

0 ℃ 考核值[σ]b =00    [σ]st=0 σb
t t

 考核要求AKV ≥ J 热影响区 0 80    0 08 1 8  

考核值[σ]b =80    [σ]st= σb
t

焊缝金属 1 110 11 0

σs

t

σs

t

  (不合格)  (不合格)

0 1 0

8  (不合格) 0 (不合格)

1 0 

0   (不合格) (不合格) (不合格)

  注:母材:日本神户制钢 SA8 Cr11 cL;焊丝焊剂:F8P-EB SCrMo1 φ .0 焊剂OP11TTW

参考文献
[1] [] 王霞 , 宋文轩 . 大型煤化工装置压力容器选材、设计和制造 研讨 [J]. 化工设备与管道,00,( 增刊一 ): -1. GB 10.1 ~ —011,压力容器 [S].

[] [] [] []

SH/T0—00,石油化工钢制压力容器材料选用通则 [S]. GB/T 1—008,锅炉和压力容器用钢板 [S]. NB/T 01—011,承压设备焊接工艺评定 [S]. NB/T 01—011,压力容器焊接规程 [S].

On Material Selection, Design and Fabrication for Pressure Vessels Used in Large Coal Chemical Plant
SONG Wen-xuan
(Shanghai Coking & Chemical Co., Ltd, Shanghai 001, China) Abstract: In this article, the current situation of application of thick Cr-Mo steel plate in coal chemical plant and home-making of thick steel plate used in low temperature pressure vessel were reported. The use of stainless steel pipe and composition steel plate in coal gasification plant and methyl alcohol reform system and the exploitation of substitution of carbon steel for them were introduced. Then, some proposals for the application of new standard in coal chemical plant were presented. Keywords: thick vessel; Cr-Mo steel; low temperature condition used steel; home-making; quality of home made material; coal chemical gasification construction


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