苯乙烯装置进出料换热器的制造戴建军1，梁启国2，潘彦军2，刘斌2，勇2（1.大庆石化公司，黑龙江大庆163714；2.大庆石油化工机械厂，黑龙江大庆163711）摘要：文中阐述了苯乙烯装置进出料换热器的制造工艺。重点介绍了内孔焊接工艺的操作要点及工艺试验；挠性密封条制作；整体组装方案等。通过采取合理的机械加工、焊接及组装工艺，成功地完成了换热器的国产化制造，设备质量完全满足国外专利商工艺技术及设计图样要求。关键词：换热器；内孔焊；国产化；挠性密封条：TQ051.5文献标识码：B:1671-4962（2009）04-0033-03进出料换热器（TT2202）是大庆石化公司新建1×105kt/a苯乙烯装置的关键设备。该换热器为立式结构，总高度9321mm，总重29540kg，选用材质304H，规格为DN2000×16mm，该换热器上部接管与加氢反应器物料出口相连，下部与进料预热器（TT2201）、高压蒸汽发生器成1台三联换热器[1]。该设备特点是工艺操作温度高，结构复杂，质量要求高，制造难度大。目前国内苯乙烯装置该结构形式的换热器都是专利商认可的国外厂商制造，尚无国内制造先例。该设备工艺操作与设计参数见表1。表1工艺操作与设计参数名称壳程管程名称壳程管程设计压力/MPa设计温度/℃最大工作压力/MPa工作温度(进口/出口)/℃操作介质腐蚀裕量/mm焊接接头系数壳程数立式水压试验/MPa卧式水压试验/MPa管子与管板连接形式换热器管束级别设计寿命/a容器类别0.256380.0160.172638-0.06510.930.9810.680.92上管板：内孔焊下管板：强度焊+强度胀Ⅰ级10二类232.0/537.9乙苯、蒸汽01.0581.8/405.3反应器出料物01.01设备的结构特点设备的结构特点有4个。（1）换热管与上管板采用对接结构，即内孔焊结构；换热管与下管板采用角接结构（强度焊加强度胀）。（2）每块折流板上焊有挠性密封条，密封条材料特殊且厚度较薄（δ=0.8mm，材料为800H）。（3）折流板与壳体之间单侧间隙不得大于2.9mm，并要求安装后进行每块折流板与筒体内壁实际间隙的测量。（4）为减少壳体接管的焊接应力，壳程接管采用嵌入式结构。2材料检验及复验进出料换热器在高温工况下运行，工作温度为638℃，所以设备全部采用了具有较高高温力列。设备主体钢板采用按ASMESA240标准生产的304H不锈钢板；换热管采用按ASMESA213标准生产的TP304H不锈钢管[2]。所用材料必须具有生产厂提供的质量证明书，证明书的项目应符合材料订货技术条件的要求。钢板、换热管到货后按技术条件进行了复验，具体的化学成分和力学性能见表2，3。2.1钢板钢板逐张按材料订货技术条件及相关标准进行检验。钢板的厚度负偏差≤0.25mm。钢板交货状态为固溶酸洗。按YB/T5148-93《金属平均晶粒度测定法》复验钢板晶粒度，合格级别≤7级。2.2换热管根据外方专利商技术要求，进出料换热器采用的换热管需要外壁打磨，打磨后光洁度达到图1管板结构尺寸炼油与化工REFININGANDCHEMICALINDUSTRY34第20卷125RMS，换热管按固溶、酸洗、抛光状态供货，并按ASMESA213标准进行检验。表2材料的化学成分/%项目CSiMnPSCrNi钢板技术要求质保书值复验数据技术要求质保书值复验数据0.04～0.100.0590.0510.04～0.100.0470.052≤0.750.480.44≤0.750.440.75≤2.001.141.099≤2.001.841.40≤0.0350.0280.01≤0.0350.0270.016≤0.0300.00110.013≤0.0300.0030.01118.0-20.018.4218.0518.0～20.018.3418.98.00～10.508.088.158.00～11.08.539.3换热管表3材料的力学性能638℃屈服强度/MPa50mm伸长率(min)/%硬度(max)/HB晶粒度项目σb(min)/MPaσ0.2(min)/MPa技术要求质保书值复验数据技术要求质保书值复验数据钢板≥98-164≥98-150.251560564551564577020528431220536536040.062.067.035.045.055.0201170182176142143≤7.05.0-6.06.0≤7.06.06.5换热管2.3焊材检验及复验按相应标准和规定进行焊材到货检验和复验，焊丝做化学成分复验；焊条做化学成分和力学性能复验。3整体组装顺序根据进出料换热器的结构特点，为了保证内孔焊有足够的操作空间、检验空间；挠性密封条顺利安装；折流板安装后与壳体内径实际间隙的测量这些特殊结构要求的实现，确定合理的制造安装顺序至关重要[3]。（1）壳体上段靠近上管板处预留...