大型气化炉现场组装技术关键及质量控制

论文摘要

本文针对云南某大型化工集团公司正在建设中的50万吨合成氨项目所引进的荷兰壳牌煤气化装置的现场组装，研究大型装备现场组装关键技术，制定质量控制和实施方案，确保气化炉现场组装质量，解决了项目工程建设中的重大技术难题。论文介绍了煤气化工艺和气化炉这一核心设备的结构特点，对气化炉壳体进行了应力强度校核；在此基础上，重点针对气化炉壳体分20段运入现场组装、组装总重1350吨、总高53940mm的组装条件，以及气化炉壳体壁厚大、材料特殊、焊接工艺复杂、焊接接头质量要求高等技术特点，以确保气化炉及其它超限设备的现场组装质量和进度为目标，研究确定了组装场地设计及机具配置、质量体系运行、筒体吊装、筒体组对、筒体环缝焊接、焊接热处理、焊缝无损检测、设备水压试验等技术关键环节及相应的技术要求和技术难点。通过对各关键环节技术要求和技术难点的详细分析，分别提出了合理可行的组装工艺及技术方案，提出了筒节的组对、焊接、热处理、无损检测、水压试验等技术难点的质量控制环节和措施，确保了各重要工序的施工质量及气化炉现场组装的整体质量；特别是在热处理中，自行设计液化气强制气化方案，成功解决了液化气强制气化后反向液化的技术难题，保证了焊接过程中的预热、消氢工艺要求，为保证焊接质量和壳体组装质量奠定了坚实的基础。本文制定的大型设备现场组装焊接预热、消氢技术方案及其成功实践，对设备制造厂家在厂内解决大型设备焊接的预热、消氢技术问题有很好的指导作用；焊后局部热处理方案完全满足热处理工艺要求并得到成功实施，对同类大型设备的现场局部焊后热处理有很好的借鉴价值和指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 煤气化工艺设备及结构特点
• 1.1 压力容器制造的现状和发展
• 1.1.1 压力容器制造的现状
• 1.1.2 压力容器的发展趋势
• 1.2 大型设备现场组焊的现状和发展趋势
• 1.2.1 大型设备现场组焊的现状
• 1.2.2 大型设备现场组焊的发展趋势
• 1.3 壳牌煤气化工艺技术
• 1.4 气化炉设备结构特点
• 1.5 课题任务的提出
• 1.6 主要研究内容和目的
• 1.6.1 壳体强度校核
• 1.6.2 现场组装的关键技术
• 第二章 设备的应力强度校核
• 2.1 设备的结构尺寸
• 2.2 气化炉主要材料
• 2.2.1 气化炉的主体材质
• 2.2.2 气化炉主要焊接材料及焊接方法
• 2.2.3 SA387 Gr11CL2的化学成分与力学性能
• 2.3 壳体的应力校核
• 2.3.1 气化段壳体应力校核
• 2.3.2 回流室壳体应力校核
• 第三章 气化炉现场组装关键技术环节
• 3.1 现场组焊前的准备
• 3.1.1 组装场地的选择
• 3.1.2 机具的设置
• 3.2 质量体系的有效运行
• 3.3 壳体的吊装
• 3.4 筒体的组对
• 3.4.1 错边量的要求
• 3.4.2 筒节椭圆度
• 3.4.3 筒节钢性
• 3.4.4 尺寸偏差要求
• 3.5 筒体环缝的焊接
• 3.5.1 筒体材料焊接特点
• 3.5.2 焊接工序
• 3.5.3 焊接接头检验
• 3.6 热处理
• 3.6.1 焊前预热与焊后消氢
• 3.6.2 焊后局部热处理
• 3.7 无损检测
• 3.7.1 无损检测的种类
• 3.7.2 无损检测的质量
• 3.7.3 人员的资质要求
• 3.8 水压试验
• 3.8.1 水压试验用水
• 3.8.2 水压试验的准备工作
• 3.8.3 壳体支承
• 第四章 气化炉现场组装质量控制
• 4.1 现场组装质量控制体系
• 4.1.1 组装质量体系的建立
• 4.1.2 组装质量体系的运行
• 4.2 筒节质量的控制
• 4.2.1 查验筒节制造检测报告
• 4.2.2 筒节的制造质量查验
• 4.2.3 现场的抽检
• 4.3 筒节组对质量的控制
• 4.3.1 组对前的准备
• 4.3.2 组对方式的确定
• 4.3.3 组对筒节方位的一致
• 4.3.4 组对质量的要求与检查
• 4.3.5 杜绝强力组装
• 4.4 焊接质量的控制
• 4.4.1 人员资格
• 4.4.2 焊接设备及焊接材料
• 4.4.3 焊接施工方案
• 4.4.4 定位焊
• 4.4.5 焊缝返修
• 4.4.6 焊接中的注意事项
• 4.5 吊装质量控制
• 4.5.1 人员资格
• 4.5.2 起重吊装方法和吊装机械
• 4.5.3 吊装过程中的质量控制
• 4.6 预热、消氢的质量控制
• 4.6.1 预热、消氢加热方式的确定
• 4.6.2 液化气供给方案的确定
• 4.6.3 预热、消氢工艺
• 4.6.4 预热消氢过程的质量控制
• 4.7 局部焊后热处理质量控制
• 4.7.1 热处理人员资质
• 4.7.2 热处理温控设备
• 4.7.3 热处理技术要求
• 4.7.4 热处理施工方案
• 4.8 无损检测质量控制
• 4.8.1 人员资质
• 4.8.2 无损检测设备
• 4.8.3 无损检测工艺
• 4.9 水压试验的质量控制
• 4.9.1 试验前的准备
• 4.9.2 水质控制
• 4.9.3 水温控制
• 4.9.4 支承要求
• 4.9.5 水压试验过程质量控制
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者在读期间科研成果简介