2022年9月30日,一臺大型09MnNiDR低溫鋼脫乙烷塔在泉州中天廠區(qū)內(nèi)順利完工,標(biāo)志著泉州中天石油化工機(jī)械制造有限公司在壓力容器制造領(lǐng)域邁向了一個(gè)新臺階。
脫乙烷塔是由脫乙烷塔排氣冷凝器和脫乙烷塔組合而成,是丙烷脫氫制丙烯裝置的關(guān)鍵核心設(shè)備。該設(shè)備直徑大,重達(dá)幾百噸,設(shè)計(jì)溫度-105~65℃,塔內(nèi)工作介質(zhì)為丙烷、丙烯、乙烷、乙烯、丁烷和丁烯等易爆物質(zhì),塔體設(shè)計(jì)材質(zhì)為09MnNiDR。
脫乙烷塔由于其工作溫度較低,設(shè)計(jì)上采用了09MnNiDR低溫合金鋼材料。09MnNiDR低溫合金鋼板與常用的壓力容器用鋼板Q345R相比,在設(shè)備制造方面有其特殊性,尤其是09MnNiDR板材焊接接頭質(zhì)量的好壞直接關(guān)乎整臺設(shè)備的壽命。如果焊接技術(shù)不到位,將會使焊縫及熱影響區(qū)形成粗晶組織而使低溫韌性大為降低,造成在低溫工作狀態(tài)下的設(shè)備脆性破裂。
泉州中天在設(shè)備制造過程中,為了確保產(chǎn)品質(zhì)量,根據(jù)產(chǎn)品的特殊性,采用了多種措。首先是把好材料關(guān),選用與09MnNiDR材料匹配的含氫量低的低溫鋼焊材。由于焊接接頭中的氫大多以原子或離子狀態(tài)存在,氫會在材料晶格中的擴(kuò)散,引起焊接接頭產(chǎn)生延遲冷裂紋。為了避免氫擴(kuò)散而導(dǎo)致焊接接頭出現(xiàn)延遲冷裂紋,公司對焊材進(jìn)行了擴(kuò)散氫試驗(yàn),確保焊材內(nèi)氫含量在要求范圍內(nèi)。其次是對焊材進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn),制定合理的焊接工藝。焊接時(shí)控制焊接接頭的線能量尤為關(guān)鍵,過大的焊接線能量會使焊縫及熱影響區(qū)形成粗晶組織而使材料低溫韌性大為降低。三是制定合理的裝配順序,結(jié)構(gòu)的突變和制造中的強(qiáng)力組對也會使結(jié)構(gòu)的局部產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而增大設(shè)備在低溫狀態(tài)下的脆性破壞。四是焊接接頭質(zhì)量的控制,確保對接焊縫余高在1.5mm內(nèi),保證角焊縫過渡圓滑,嚴(yán)禁出現(xiàn)弧坑、未熔透、咬邊、焊縫成形不良等缺陷。五是設(shè)備進(jìn)行整體熱處理,消除制造過程產(chǎn)生的、能夠降低產(chǎn)品質(zhì)量的殘余內(nèi)應(yīng)力,有效保證產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。
脫乙烷塔殼體對接焊縫經(jīng)過100%RT射線無損檢測,達(dá)到了NB/T47013-2015中規(guī)定的技術(shù)等級B級、合格級別二級要求,焊縫表面經(jīng)過100%MT磁粉檢測,達(dá)到了NB/T47013-2015中規(guī)定的一級要求,水壓試驗(yàn)1.51MPa和氣密性試驗(yàn)0.85MPa無異?,F(xiàn)象,其它方面也符合設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
脫乙烷塔的順利交付是泉州中天技術(shù)能力和生產(chǎn)配套裝備實(shí)力的體現(xiàn),證明了泉州中天在低溫鋼及大型壓力容器制造方面有著獨(dú)特的制造能力,為公司以后更大的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。