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低溫高壓氮?dú)饩彌_罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造

文檔作者：姚佐權(quán) 王冰顧玉鋼文檔來源：合肥通用機(jī)械研究院國(guó)家壓力容器與管道安全工程技術(shù)研究中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年02月28日
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第4O卷第1期
2011年1月
石油化工設(shè)備
PETRO—CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．40 NO．1
Jan．2o11
文章編號(hào)：1000—7466(2011)01—0053—06
低 皿日吉同 壓氮?dú)饩彌_罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造
姚佐權(quán)，王冰，顧玉鋼
(合肥通用機(jī)械研究院國(guó)家壓力容器與管道安全工程技術(shù)研究中心，安徽合肥230031)
摘要： 針對(duì)某公司的高壓聚乙烯裝置工藝設(shè)計(jì)要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)低溫壓力容器用材現(xiàn)狀、制造能力、
經(jīng)濟(jì)合理性和供貨周期的影響，從低溫高壓氮?dú)饩彌_罐的材料選擇、結(jié)構(gòu)選型、設(shè)計(jì)方法和制造檢
驗(yàn)要求等方面進(jìn)行綜合分析和比較，確定了緩沖罐材料、結(jié)構(gòu)型式以及設(shè)計(jì)制造等主要要求。
關(guān)鍵詞：氮?dú)饩彌_罐；低溫；高壓；設(shè)計(jì)；制造
中圖分類號(hào)：TE 965；TQ 053．2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
Design &amp;amp; Exploitation for M anufacturing of Low-temperature and
High-。pressure Nitrogen Knock--out Drum
YAO Zuo-quan ，W ANG Bing， GU Yu—gang
(National Technical Research Center on Safety Engineering of Pressure Vessel and
Pipelines，Hefei General M achinery Research Institute， Hefei 230031，China)
Abstract~ The technological design requirements of high—pressure polyethylene equipment in
some company was aimed at，based on the present dom estic situation of m aterials for low-temperature
pressure vessels and manufacture ability，and analyzes the economic rationality and lead
time of the knock—out drum．By making an integrate analysis and comparison from the material
and structure selection，the design method and manufacture inspection requirements，the material
and structure shape，design and manufacture demands of the knock—out drum are specified．
Key words：nitrogen knock—out drum ；low—temperature；high—pressure； design；manufacture
低溫高壓氮?dú)饩彌_罐是某公司高壓聚乙烯裝置
中的重要設(shè)備之一，以往類似設(shè)備均整體進(jìn)口，國(guó)內(nèi)
無制造業(yè)績(jī)。其設(shè)計(jì)壓力高、設(shè)計(jì)溫度低且受現(xiàn)場(chǎng)
安裝空問的限制，故其設(shè)計(jì)、選材和制造檢驗(yàn)均存在
一定的難度。文中就該氮?dú)饩彌_罐的材料選擇、結(jié)
構(gòu)選型、設(shè)計(jì)計(jì)算以及制造檢驗(yàn)等方面進(jìn)行概述。
1 設(shè)計(jì)參數(shù)及結(jié)構(gòu)選型 卜 ]
1．1 設(shè)計(jì)參數(shù)
該低溫高壓氮?dú)饩彌_罐的設(shè)計(jì)參數(shù)：操作壓力
30．0 MPa，操作溫度常溫；設(shè)計(jì)壓力37．5 MPa，設(shè)
計(jì)溫度6O。C／一4O℃；介質(zhì)為高壓氮?dú)?，腐蝕裕量
1．5 mm。簡(jiǎn)體規(guī)格(內(nèi)徑×長(zhǎng)度)為O680 mm×
6 200 mm，單罐體積2．34 m。，結(jié)構(gòu)形式為立式。
根據(jù)設(shè)計(jì)條件的要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外在低溫高壓
容器的用材及制造現(xiàn)狀，提出鍛焊結(jié)構(gòu)和板焊結(jié)構(gòu)
兩種方案。
1．2 方案1——鍛焊結(jié)構(gòu)
1．2．1 結(jié)構(gòu)型式
(1)鍛焊結(jié)構(gòu) 由于該設(shè)備設(shè)計(jì)壓力高，設(shè)計(jì)溫
收稿日期：2010—07—29
作者簡(jiǎn)介：姚佐權(quán)(1969一)，男，安徽樅陽人，高級(jí)工程師，博士研究生，主要從事壓力容器研究及設(shè)計(jì)開發(fā)等工作。
石油化工設(shè)備 2011年第4O卷
度低，筒體較厚，若采用整體結(jié)構(gòu)，目前在技術(shù)上尚
有一定的難度。因此，在本方案中采用分段結(jié)構(gòu)，將
筒體分兩段進(jìn)行鍛造，機(jī)加工后再組焊。
(2)密封結(jié)構(gòu) 設(shè)備上封頭采用鍛制內(nèi)碟形封
頭(留120 mm 的檢查孔)，密封結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)制型，其
密封墊為不銹鋼材質(zhì)的透鏡墊，用高強(qiáng)度螺栓連接。
下接口尺寸較小(DN6 mm)，可采用透鏡墊密封或
錐螺紋接頭進(jìn)行連接。
1．2．2 主體材質(zhì)
設(shè)備的筒體和封頭均采用低溫壓力容器用低合
金鋼20MnMoD 1V鍛件，能滿足設(shè)計(jì)溫度為一4O℃
的要求。其抗拉強(qiáng)度R 一530～700 MPa，屈服強(qiáng)
度R乩≥370 MPa，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Sfm一204 MPa。
在一40。C時(shí)，沖擊韌性A ≥27 J，韌性一般，可焊
性較好，國(guó)內(nèi)具有鍛件供貨和設(shè)備制造能力。
設(shè)備初步選材及主要計(jì)算結(jié)果如下：筒體、封
頭、接管和接管法蘭材質(zhì)均為20MnMoD IV，設(shè)備
螺柱材質(zhì)35CrMoA，螺母材質(zhì)30CrMoA；簡(jiǎn)體規(guī)格
(內(nèi)徑× 長(zhǎng)度× 厚度)為O680 mm×6 000 mm×
72 mm，碟形封頭規(guī)格(內(nèi)徑× 厚度)O680 mm×
128mm，單罐體積2．34 m。。
1．3 方案2—— 板焊結(jié)構(gòu)
1．3．1 結(jié)構(gòu)型式
(1)筒體結(jié)構(gòu) 由于設(shè)計(jì)壓力高、筒體較厚且直徑
較小，若采用整體卷制技術(shù)上具有一定的難度。因此，
將筒體分2個(gè)筒節(jié)，每個(gè)筒節(jié)由2個(gè)壓制成半圓柱形
的殼體組成，封頭為整體沖壓成型的半球形封頭。
(2)密封結(jié)構(gòu) 同鍛焊結(jié)構(gòu)方案。
1．3．2 主體材質(zhì)
設(shè)備的筒體和封頭均采用低溫壓力容器用低合
金鋼SA一537 Classl(正火態(tài))板材。SA一537 Class1
板材強(qiáng)度較高，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Sfn1—172．38 MPa。
能滿足設(shè)計(jì)溫度一4O ℃ 的要求，韌性較好，在
一6O℃時(shí)，沖擊韌性A ≥2O J，可焊性好，國(guó)內(nèi)具
有設(shè)備制造能力。
設(shè)備初步選材及主要計(jì)算結(jié)果如下：筒體、封頭
材質(zhì)SA一537 Class1，接管和接管法蘭的材質(zhì)均為
sA一350 Gr．I F2，設(shè)備螺柱材質(zhì)35CrMoA，螺母材
質(zhì)30CrMoA；筒體規(guī)格(內(nèi)徑× 長(zhǎng)度× 厚度)為
O700 mm×5 620 into×88 mm，球形封頭規(guī)格(內(nèi)
徑×厚度)O700 mm×44 mm，單罐體積2．34 m。。
1．4 結(jié)構(gòu)型式確定
上述兩種結(jié)構(gòu)方案均能保持單罐體積和儲(chǔ)罐數(shù)
量，設(shè)備布置和配管也便利。如果采用方案1，設(shè)備
的制造難度相對(duì)較小，封頭、筒體和接管的材料均為
國(guó)產(chǎn)，能夠保證供貨周期，但制造成本相對(duì)較高。方
案2對(duì)設(shè)備的內(nèi)徑稍作調(diào)整，在保證設(shè)備體積的情
況下降低了設(shè)備高度，制造成本稍低，但主體材料必
須進(jìn)口，供貨周期長(zhǎng)，而且采用半圓柱形的殼體組
焊，簡(jiǎn)體存在縱焊縫，由此產(chǎn)生的變形不易校圓，對(duì)
設(shè)備的安全使用將會(huì)產(chǎn)生影響。
綜合上述因素，最終選用方案1進(jìn)行低溫高壓
氮?dú)饩彌_罐的設(shè)計(jì)、制造。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
緩沖罐設(shè)計(jì)壓力37．5 MPa，已超過GB 150—
1998{(鋼制壓力容器》設(shè)計(jì)范圍[6]。因此，該設(shè)備的
設(shè)計(jì)按照J(rèn)B 4732—1995《鋼制壓力容器— —分析
設(shè)計(jì)》進(jìn)行 ]。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)設(shè)備的應(yīng)力不連續(xù)
部位和危險(xiǎn)截面采用有限元方法進(jìn)行應(yīng)力分析，既
能保證設(shè)備安全，又能節(jié)約材料，降低設(shè)備成本。
2．1 筒體壁厚計(jì)算
筒體的計(jì)算厚度按下式進(jìn)行計(jì)算。
一 ㈩
式中， 為計(jì)算厚度，D 為筒體的內(nèi)直徑，mm；K 為
載荷組合系數(shù)，在設(shè)計(jì)狀態(tài)下，K一1．0；P。為計(jì)算壓
力，S 為設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度，MPa。
本例中，P。一37．5 MPa，S 一204 MPa，D 一
680 mm，代入式(1)得8=68．83 mnl，設(shè)計(jì)厚度 一 +
1．5=70．33(mm)，取簡(jiǎn)體名義厚度 =72．0 rnlTl。
2．2 封頭厚度計(jì)算
為了改善封頭的受力情況和便于排污，上、下封
頭均采用內(nèi)碟形平蓋封頭，由于文獻(xiàn)[7]中無內(nèi)碟形
平蓋封頭的計(jì)算方法，故封頭厚度計(jì)算參照ASME
Ⅷ一Ⅲ的ARTICLE KD-10進(jìn)行¨8]，并采用有限元應(yīng)
力計(jì)算方法進(jìn)行校核，其計(jì)算模型見圖1。
圖1 封頭計(jì)算模型簡(jiǎn)圖
第1期 姚佐權(quán)，等：低溫高壓氮?dú)饩彌_罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造
2．3 上、下封頭厚度計(jì)算[8=
封頭的壁厚按下式計(jì)算：
√
式中，tm為封頭計(jì)算厚度，D 為封頭外徑，D 為封
頭上的開孔直徑，Dr為封頭內(nèi)徑，mm；S 為封頭材
料的屈服應(yīng)力，P為計(jì)算壓力，MPa。
本例中， 一37．5 MPa，Dk一824 mm，DI一
680 lTlm ，Dp( j一120 mm ，D F) 一6 mm ，Sy一
370 MPa，代人式(2)得上封頭計(jì)算厚度t ===
166．61 mm，取上封頭名義壁厚為170 mm；下封頭
計(jì)算厚度t BI( ，一154．95 rllm，取下封頭名義壁厚為
158 mm 。
2．4 上、下封頭局部部位的應(yīng)力計(jì)算與評(píng)定。。
2．4．1 計(jì)算模型確定
根據(jù)氮?dú)饩彌_罐上、下封頭局部結(jié)構(gòu)和受載等
特點(diǎn)，需要建立2個(gè)獨(dú)立局部結(jié)構(gòu)的有限元力學(xué)模
型，以進(jìn)行設(shè)計(jì)工況和水壓試驗(yàn)工況下的應(yīng)力計(jì)算
與評(píng)定。
(1)計(jì)算模型1(緩沖罐上封頭) 該計(jì)算模型
1 0：5l：50
ODAI SOi 1 T1O
STEr=l
SUB=1
gl T fAV(，、
DMX=351986
SⅥ =l4 223
SM B=14 176
SMX=304 2l
SMXI ：334 395
黢
I B粼271．9；80
的結(jié)構(gòu)部位為緩沖罐筒體、上封頭及密封面和螺栓
孔局部，其計(jì)算目的是分析與評(píng)定緩沖罐筒體、上封
頭及密封面和螺栓孔等局部部位應(yīng)力，選取22．5。
周期結(jié)構(gòu)。
(2)計(jì)算模型2(緩沖罐下封頭) 該計(jì)算模型
的結(jié)構(gòu)部位為緩沖罐簡(jiǎn)體、下封頭及密封面和螺栓
孔局部，其計(jì)算目的是分析與評(píng)定緩沖罐簡(jiǎn)體、下封
頭及密封面和螺栓孔等局部部位應(yīng)力，選取60。周
期結(jié)構(gòu)。
考慮到緩沖罐上、下封頭及密封面和螺栓局部
等結(jié)構(gòu)的影響，可認(rèn)為該局部結(jié)構(gòu)是周期循環(huán)對(duì)稱
結(jié)構(gòu)，選擇一段筒體、上封頭、下封頭、密封面及半個(gè)
螺栓孔(不考慮螺紋局部)等結(jié)構(gòu)，采用有限元的三
維實(shí)體單元建立力學(xué)模型進(jìn)行應(yīng)力分析與評(píng)定，重
點(diǎn)是在簡(jiǎn)體與上、下封頭連接，上、下封頭密封而及
螺栓孑L等處。
2．4．2 計(jì)算結(jié)果及分析
緩沖罐的上、下封頭及密封面和螺栓等部位
在設(shè)計(jì)和水壓試驗(yàn)工況下的應(yīng)力云圖見圖2～
圖5。
MAI{】5 2006
(I1]AL SOl 【I’lllN
吼 l’ ～A、G’
I)MX=35l986
SM^B=】4 176
SMX=31)4 2l
SMXn=334 395
圖2 緩沖罐上封頭局部結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)載荷工況下 。應(yīng)力云圖
M^H J5 2006
1 2：42：48
NODAIl SOLUTION
STEP：1
TJME=J
SlN r fAVCl
DMX=440()】8
SMN=l7 772
SMNB=l7 7l3
SMX=373 l1
SⅥXB=420 576
~冒 23334 6 26 48
12：45-57
、(1 J】AL St)L L rII(1
S rEP=1
S1N 1 fA、Gl
I)ⅥX=440(11
SM ：l 7 772
SMNB=I 7 71 3
SMX=373 l_
PA rH
薛[Z21 294． 146
圖3 緩沖罐上封頭局部結(jié)構(gòu)在水壓試驗(yàn)載荷工況下 應(yīng)力云圖
石油化工設(shè)備 2011年第4O卷
(1DA1 St1ll TIf)N
SI F fAVI 1
【)MX= 442317
SMX=404 933
SMXB=435 823
雖 1 3．744
跚187 606
231 07l
口274 537
園 18．40躲0
404 933
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SM I3 744
舔[ZZ]318．瓣00
網(wǎng)4 緩沖罐下封頭局部結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)載荷工況下 。應(yīng)力云圖
MAH 15 2006
11D^T SOl l 3’I()
SI T IAV(
DMX= 442317
SⅥNB=9 2l4
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圖5 緩沖罐下封頭局部結(jié)構(gòu)在水壓試驗(yàn)載荷工況下 s應(yīng)力云圖
由圖2可知，緩沖罐上封頭局部結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)載0．020 ，w(S)≤0．015 ，w(Cu)≤0．25 。
荷工況下，在應(yīng)力最大點(diǎn)沿厚度方向進(jìn)行線性化評(píng) (2)力學(xué)性能要求 20MnMoD鍛件要求為淬
定的結(jié)果為，局部薄膜應(yīng)力強(qiáng)度sⅡ<1．5 sfn1，一次 火+回火熱處理狀態(tài)，回火溫度不小于630℃，抗拉
薄膜加一次彎曲應(yīng)力強(qiáng)度SⅢ<1．5 Sfn1。由圖3可
知，緩沖罐上封頭局部結(jié)構(gòu)在水壓試驗(yàn)載荷工況下，
局部薄膜應(yīng)力強(qiáng)度Sl<1．5 K Sfm(K—1．25)，一次
薄膜加一次彎曲應(yīng)力強(qiáng)度Sm<1．5 K sfn1。下封頭
局部結(jié)構(gòu)在兩種工況下的評(píng)定準(zhǔn)則與上封頭相同。
通過對(duì)局部結(jié)構(gòu)詳盡的有限元應(yīng)力計(jì)算與分析，最
終評(píng)定在多種載荷作用下，氮?dú)饩彌_罐結(jié)構(gòu)各部位
上的應(yīng)力均滿足于各自的許用極限值，筒體和上、下
封頭的名義壁厚滿足設(shè)計(jì)要求。
3 制造和檢驗(yàn)要求
為了確保設(shè)備的制造質(zhì)量，專門制訂了《高壓氮
氣緩沖罐用20MnMoD鍛件訂貨技術(shù)條件》和《高
壓氮?dú)饩彌_罐制造技術(shù)條件》兩個(gè)技術(shù)文件。
3．1 鍛件訂貨關(guān)鍵技術(shù)要求
(1)化學(xué)成分要求 20MnMoD鍛件熔煉分析
的化學(xué)成分： (C)一0．16 ～0．22 ，硼(Si)一
0．17 ～ 0．37 ，叫(M n) 一1．10 ～ 1．40 ，
(Mo)一0．20 ～ 0．35 ，叫(Cr) ≤ 0．30 ，
伽(Ni)≤ 0．40 ， (Als)≥ 0．015 ，砌(P)≤
強(qiáng)度R 為530～ 700 MPa，屈服強(qiáng)度R ≥
370 MPa，延伸率A≥ 18 ，一4O℃時(shí)沖擊功平均
值A(chǔ) 、，≥47 J，3個(gè)試樣中只允許有1個(gè)試樣的沖擊
功小于47 J，A 、，單個(gè)值不小于33 J。
(3)鍛造要求① 鍛造使用的鋼錠、鋼坯或軋材
應(yīng)有熔煉單位質(zhì)量證明書。②鍛件使用的鋼錠頭尾
應(yīng)有足夠切除量，以保證鍛件無縮孔及嚴(yán)重偏析等
缺陷。③ 采用鋼錠或鋼坯鍛造時(shí)，鍛造主截面部分
的鍛造比不得小于3。④ 采用軋材鍛造時(shí)，鍛造主
截面部分的鍛造比不得小于1．6。⑤ 鍛件應(yīng)在壓
機(jī)、鍛錘或軋機(jī)上經(jīng)熱加工成型，整個(gè)截面上的金屬
應(yīng)鍛透，并盡可能鍛至接近成品零部件形狀和尺寸。
3．2 主要技術(shù)要求
3．2．1 20MnMoD鍛件材料復(fù)驗(yàn)
(1)鍛件必須有質(zhì)量證明書且為調(diào)質(zhì)狀態(tài)，并按
上述化學(xué)成分和力學(xué)性能要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
(2)IV級(jí)和Ⅲ級(jí)鍛件應(yīng)按JB 4727 2000{低溫
壓力容器用低合金鋼鍛件》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行100
超聲檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)表4的規(guī)定n 。
(3)鍛件經(jīng)過精加工后再進(jìn)行磁粉檢測(cè)，按照
第1期 姚佐權(quán)，等：低溫高壓氮?dú)饩彌_罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造
JB／T 4730．1~4730．6—2。05《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》
中的第4部分要求，I級(jí)為合格¨】 。
3．2．2 焊接材料
(1)焊條電弧焊條的焊接材料選用J506RH 或
J5o7RH，其化學(xué)成分及力學(xué)性能應(yīng)符合GB／T
5118—1995(低合金鋼焊條》的要求u引。
(2)焊條到廠后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，并按批對(duì)熔敷金屬
化學(xué)成分、力學(xué)性能及擴(kuò)散氫含量進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
(3)埋弧自動(dòng)焊用焊絲和焊劑采用符合AWS
A5．23中的EA2，或采用相當(dāng)于AWS A5．23中
EA2的國(guó)產(chǎn)HO8MnMoA 焊絲配CHF101 或
CHF105、CFH105 HR等焊劑。
(4)手工氬弧焊絲可選用H08MnMoCuCrNiⅡ
型，采用富Ar(99．99 )氣體保護(hù)。
3．2．3 焊接要求
(1)施焊前，應(yīng)按JB 4708——2()()0《鋼制壓力
容器焊接工藝評(píng)定》進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，沖擊韌
性試驗(yàn)的取樣數(shù)量不得少于2組(每組為3個(gè)
試樣)_l 。
(2)焊接坡口表面均應(yīng)清理干凈，應(yīng)無裂紋、分
層、夾渣及其它影響焊接質(zhì)量的缺陷。
(3)施焊前應(yīng)對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱范圍為焊縫
兩側(cè)各不小于焊接厚度的3倍，且不小于100 mm，
預(yù)熱溫度不小于100℃ ，并按照評(píng)定合格的焊接工
藝進(jìn)行施焊。
(4)焊接時(shí)，引弧需采用引弧板或在坡口內(nèi)引
弧，不得在非焊接部位引弧。
(5)焊接附件或工卡具等必須使用與殼體相同
的焊接材料和焊接工藝，由合格的焊工焊接，焊道長(zhǎng)
度不得小于50 mm。
(6)對(duì)接接頭必須全焊透，焊縫表面不得存在
咬邊等缺陷。
3．2．4 無損檢測(cè)
(1)設(shè)備幾何尺寸檢查合格后，應(yīng)對(duì)其對(duì)接接頭
進(jìn)行100 的射線檢測(cè)和20 的超聲波檢測(cè)。
(2)熱處理后，對(duì)殼體進(jìn)行100 超聲波檢測(cè)。
(3)水壓試驗(yàn)后，對(duì)對(duì)接接頭再進(jìn)行2O 的超
聲波復(fù)測(cè)。
(4)射線檢測(cè)結(jié)果按文獻(xiàn)[11]的第2部分要求，
Ⅱ級(jí)為合格；超聲波檢測(cè)結(jié)果按文獻(xiàn)[11]的第3部
分要求，工級(jí)為合格。
(5)設(shè)備的對(duì)接接頭、工卡具清除后的焊跡、缺
陷修磨和焊補(bǔ)處以及與受壓元件相焊的角焊縫應(yīng)在
設(shè)備熱處理前、后及壓力試驗(yàn)后各進(jìn)行100 磁粉
檢測(cè)，檢On,0結(jié)果按文獻(xiàn)[11]的第4部分要求，I級(jí)為
合格。
3．2．5 焊后熱處理
殼體的每條焊縫焊后應(yīng)立即進(jìn)行消氫處理，消
氫處理溫度為250～300。C，時(shí)間不少于2 h。設(shè)備
經(jīng)無損檢測(cè)合格后進(jìn)行焊后整體消除應(yīng)力熱處理，
熱處理工藝應(yīng)與焊接工藝評(píng)定的熱處理制度(溫度
曲線)一致，熱處理后焊縫表面和焊縫熱影響區(qū)的硬
度不大于200 HB。
3．2．6 B類焊接接頭鑒證環(huán)的制備及檢驗(yàn)
(1)至少應(yīng)制備l塊B類焊接接頭鑒證環(huán)，當(dāng)
設(shè)備的對(duì)接焊縫采用數(shù)種經(jīng)評(píng)定的焊接工藝施焊
時(shí)，應(yīng)相應(yīng)增加鑒證環(huán)的數(shù)量。
(2)產(chǎn)品B類焊接接頭鑒證環(huán)應(yīng)在產(chǎn)品制作過
程中，以產(chǎn)品的相同材料、焊接工藝以及焊接條件與
產(chǎn)品焊縫同時(shí)焊接，由施焊設(shè)備的焊工進(jìn)行焊接，不
得在產(chǎn)品完成后補(bǔ)做。
(3)制作鑒證環(huán)的2個(gè)環(huán)形鍛件長(zhǎng)度不得小于
200 m m 。
(4)鑒證環(huán)制備后應(yīng)與設(shè)備一起進(jìn)行焊后熱處
理，其性能試驗(yàn)的試樣截取、檢驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法等
均應(yīng)符合JB 4744 2O00《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接
試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)》的規(guī)定，力學(xué)性能應(yīng)符合制造
技術(shù)條件的規(guī)定_】 。
3．2．7 壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)
設(shè)備經(jīng)無損檢測(cè)和熱處理合格后，應(yīng)進(jìn)行壓力
試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)介質(zhì)為潔凈水，試驗(yàn)
壓力為46．9 MPa，試驗(yàn)液體溫度不得低于15 C。
液壓試驗(yàn)后，應(yīng)及時(shí)將水排凈并用壓縮空氣將內(nèi)部
吹干，經(jīng)無損檢測(cè)合格后再進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣密
性試驗(yàn)壓力為37．5 MPa，試驗(yàn)介質(zhì)為潔凈的空氣或
氮?dú)?，試?yàn)時(shí)溫度不應(yīng)低于15℃ 。
4 結(jié)語
高壓氮?dú)饩彌_罐采用分析設(shè)計(jì)方法，既保證設(shè)
備安全又可以節(jié)約材料，降低成本。在制造設(shè)備時(shí)，
通過控制主要受壓元件的化學(xué)成分和力學(xué)性能，加
強(qiáng)焊接、無損檢測(cè)、熱處理等質(zhì)量控制，保證了設(shè)備
的制造質(zhì)量。目前，該批設(shè)備已安全運(yùn)行超過2 a，
為高壓聚乙烯裝置的正常運(yùn)行提供了有力保障。由
此證明了高壓氮?dú)饩彌_罐采用鍛焊結(jié)構(gòu)和國(guó)產(chǎn)
20MnMoD鍛件進(jìn)行制造是完全可行的。
第4O卷第1期
201 1年1月
石油化_L 設(shè)備
PETRO CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．40 NO．1
Jan．2011
文章編號(hào)：1000—7466(2011)01—0058—04
多級(jí)臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔維修
曾鐵成
(中海油深圳分公司西江油田，廣東深圳 518067)
摘要：對(duì)海上原油生產(chǎn)平臺(tái)的原油外輸泵機(jī)械密封安裝孔出現(xiàn)的腐蝕和磨損故障進(jìn)行了分析。通
過采取對(duì)腐蝕部位進(jìn)行耐腐蝕處理、優(yōu)化耐腐蝕處理層的機(jī)械加7-工藝方案以及安裝磨削工裝的
措施，不僅降低了重新加工過的安裝孔表面粗糙度，而且提高了其耐腐蝕性能。
關(guān)鍵詞：離心泵；機(jī)械密封；安裝孑L；耐腐蝕；加工工藝
中圖分類號(hào)：TH 136；TE 964 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
M ultistage Centrifugal Pum p Seal Bore M aintenance Proposal Optim ization
ZENG Ti~cheng
(CNOOC Shenzhen Company，Shenzhen 518067，China)
Abstract：Aimed at the corrosion problems at seal bore of pipeline pumps on offshore platform ，
the cause of corrosion and wearing were analyzed．Using the methods of the anti—corrosion pro—
posal， the techniques machining process optimizing of the anti—corrosion layer，and the special
grinding machining equipm ents，the repaired sealing bore has reduced surface roughness and en—
hanced its anti—corrosion capability．
Key words： centrifugal pump；machining sealing；mechanical seal bore；anti—corrosion；tech—
nique processing
西江油田1 995年投產(chǎn)，在油田生產(chǎn)初期，原油
外輸泵輸送的原油中生產(chǎn)水含量約為5 ，不含沙。
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(許編)
收稿日期：2010—08—1 2
作者簡(jiǎn)介：曾鐵成(1 969一)，男，湖南益陽人，工程師，學(xué)士，主要從事海上石油機(jī)械設(shè)計(jì)及其維修工作。

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