平推流反应釜制造及装配难点.pdf

5 第2期 平推流反应釜制造及装配难点 王荣梅 中航黎明锦西化工机械 集团 有限责任公司 辽宁 葫芦岛 125001 摘 要 介绍了平推流反应釜的主要结构 技术参数及主要部件的制造过程 通过制定合理的制造工艺 解决了此设备在制 造及装配过程中的难点 关键词 平推流反应釜 制造 装配 技术难点 论 文 广 场 作者简介 王荣梅 1965 女 辽宁葫芦岛人 1989年 毕业于中央广播电视大学 副高职称 在中航黎明锦西化工机械 集团 有限责任公司研究院从事压力容器设计及制造工作 表1 聚苯乙烯 PS 因其具有质硬 透明 刚性 电绝缘性 低吸湿性 价格低廉和容易染色等特 点 广泛应用于各种仪器仪表零件 保温材料和 日用品等领域 是世界四大通用树脂之一 平推 流反应釜是生产聚苯乙烯的关键设备 在充分吸 收国外先进经验的基础上 其搅拌系统 传热系 统等方面采取了合理 先进的配置 目前 此设 备用于道达尔石化 宁波 有限公司200 kt a聚苯 乙烯项目聚合反应釜配套设备 该装置已投料运 转 产品符合相关工艺标准要求 1 设备的技术特性 见表1 技术特性 容器类别 类 壳体夹套 盘管 设计压力 MPa0 750 5 设计温度 300300 物料名称50 乙烯 5 乙苯 45 聚苯乙烯导热油 物料比重850 kg m3 物料特性中度危害易爆 主体材料Q345RQ345R 20 工作容积 m20 8 设备规格DN2100 20 6700 传动搅拌装置 搅拌器组数37搅拌转数 r min5 盘管组数36轴封型式圣戈班填料密封 2 设备简图 见下页 3 平推流反应釜重点制造工艺及装配难点 平推流反应釜的制造主要分为釜体 顶盖 底盖 盘管 搅拌器 传动装置 搅拌轴 轴承 座 总组装七大部分 3 1 釜体结构特点及难点 见图1 釜体结构主要由设备法兰 釜体 夹套 导 流板 加强圈等组成 难点一 保证设备法兰之 间距离 同轴度 难点二 保证釜内每层盘管引 出口 穿过夹套开孔的方位及中心都是一致的 制造工艺安排 设备法兰与釜体组焊后进行 6 论文广场 石油和化工设备 2017年第20卷 消除应力热处理 然后进行二次加工 保证两个 法兰密封面之间距离 法兰密封面与设备中心的 垂直度和上 下法兰密封面止口的同轴度 加工 合格后 焊接导流板 加强圈 包扎夹套 在划 封闭件每个孔 开孔数量144个孔 的位置时 一定都要以法兰密封面为基准 形成尺寸链 减 小尺寸累积误差 开孔后组对封闭件 夹套上的 温度计管口暂不开 加工釜体上孔时 也按照划 夹套封闭件的孔的方法对釜体进行划线并加工 这就保证了夹套封闭件孔与釜体上开孔中心的一 致 7 第2期 王荣梅 平推流反应釜制造及装配难点 图3 图4 图1 图2 3 2 顶盖及底盖结构特点及难点 见图2 顶盖和底盖的结构均由内环 外环 导流 板 支撑挡板 压盖 接管法兰组成 在顶盖 底盖 与压盖之间形成一个腔 此腔设有进油 口及出油口 唯一不同的是底盖的压盖上有两个 DN400出料口 此出料口接管外面包有夹套管 夹套管上还设计有进出油口的接管法兰 难点是 底盖上多两个出料口接管及夹套管 如何做水压 试验 才能将底盖上的所有焊缝都能检测到 制造工艺安排 此底盖的制造工艺顺序与 顶盖基本一致 只是在组对底盖上的出料口接管 法兰时 先将压盖装入 暂不焊接 对所有角焊 缝及塞焊点进行磁粉检测 对部件进行消除应力 热处理 合格后加工底盖密封面 保证底盖密封 面与设备的垂直度及同轴度 与设备釜体组装一 起进行水压试验 检测底盖上所有焊缝及两个出 料口接管与底盖焊接的焊缝 合格后再将压盖与 底盖焊接 包扎出料口上的夹套管 组焊检测合 格后 对夹套管及盖板夹层再次进行水压试验 合理安排制造工艺流程 使每个焊缝都能得到检 测 3 3 盘管结构特点及难点 见图3 整个设备共有36层盘管组件 每层盘管的结 构比较复杂 由上下两层 由内到外共14圈同心 圆式结构 盘管中间有上下卡板 由八条盖板及 堵板组成 难点是必须控制盘管 堵板的宽度和 上下盖板水平度 制造工艺安排 在平台上先焊有能固定盘管 内圈的工装 将盘管内圈固定住 然后将盘管的 下面盖板按图方位分别点焊在平台上 保证盖板 的水平度 组对上下卡板组焊件并与内圈焊接 组对盘管 上盖板 堵板 保证盘管宽度按下差 制造 保证了盘管组件的平面度 通过这一工艺 安排 解决了盘管不平度的难题 8 论文广场 石油和化工设备 2017年第20卷 图7 3 4 搅拌器结构特点及难点 见图4 整个设备共有搅拌器37层 其中最上和最下 一层为两种不同的三叶搅拌器 中间搅拌器共有 35组 为两叶搅拌器 安装时由上往下安装 相 邻的桨叶错开10 呈右螺旋线 制造难点是必 须保证桨叶上下面水平 桨叶上平面到轴毂的距 离 加工轴毂上下面之间的距离 制造工艺安排 桨叶采用数控切割成型 利 用定位胎具组对轴毂与桨叶 保证了桨叶上下面 的平行度 按下差进行加工 保证轴毂上下面的 距离 搅拌器上键槽与水平夹角按顺序错位的转 向即为桨叶按顺时针安装的方向 制造完成后用 信号笔按顺序编号做好标记 这样便于组装 通 过合理工艺安排 消除了桨叶不平的现象 轴毂 之间的距离按负差加工 保证了搅拌器在整体组 装过程中总长不会出现累积误差 3 5 搅拌装置 3 5 1 搅拌轴结构特点及难点 见图5 搅拌轴直径 350mm 长8032mm 键槽长 宽 深为6010 80 40mm 加工长键槽及保证轴 的直线度是加工此轴的难点 工艺安排 首先对轴进行粗加工 粗加工后 进行消除应力热处理 按图粗镗轴上的长键 镗 好后配工装键 并将长键上的孔钻好 攻丝 然 后对轴进行振动时效除应力处理 消除加工产生 的热应力 再按图纸对轴进行精加工 精镗轴上 长键槽及轴两端键槽达到图纸尺寸 保证轴直线 度要求 图5 图6 3 5 2 轴承座结构特点及难点 见图6 轴承箱体上焊有六根均布筋板 筋板的底面 上焊有六个垫板 六个垫板的外圆与顶盖止口要 求公差配合 组对和加工难点是确保轴承箱体中 心孔与设备中心同轴 制造工艺安排 利用工装支撑组对轴承座 轴承箱体加工时工装支撑不拆下 底板外圆 的加工尺寸按设备顶盖加工后与底板配合的尺寸 配作 确保六个垫板在同一个水平面上 轴承箱 体内孔和上表面留有加工量 待与顶盖把合为一 体后 以顶盖上的中心孔为基准 加工轴承箱体 的里孔及上表面 加工合格后 打上销孔定位 通过这一工艺安排保证了轴承箱体中心孔与设备 中心的同轴度 3 6 总组装 见图7 总组装的难点在组装搅拌器和盘管上 要求 保证搅拌器的桨叶上下面到盘管上下面的距离 9 第2期 王荣梅 平推流反应釜制造及装配难点 组装采用卧装 组装步骤如下 3 6 1 底盖与釜体把合好 对釜体进行找正 3 6 2 装入顶盖 填料箱 轴承座 轴的组合件 保证填料箱体到卡环之间的距离安装到位 3 6 3 轴找正后 用盘车工装对轴进行盘车 检查 填料压盖上部传动轴的径向跳动值和底轴承轴端 处的径向跳动值及同轴度 底轴承不装自由状态 下检测 3 6 4 各项检测指标合格后 将釜放在转罐机上 打顶盖 底盖上的销孔定位 再组装时还按此 方位 拆底盖时 紧固件拆下后一定要将底盖先 拆开一定距离 用炉门式悬挂导链穿过轴 固定 好 将轴拉紧 防止拆下底盖后轴下沉 将底盖 拆下后 将工装支架架在搅拌轴的底端 对搅拌 轴起支撑作用 防止轴变形 3 6 5 用导链及吊车同时吊紧轴 移开轴支架 装 入搅拌器及盘管 开始将第一层搅拌器推入 搅 拌器装入要保证第一层搅拌器到法兰密封面的间 距 保证搅拌桨叶水平 然后盘车 确定转动零 活 将搅拌器上的顶丝对称点焊两点并牢固 3 6 6 同时将第一层盘管及第二层搅拌器装入 保 证第一层盘管筋板上表面距上一层搅拌器最下面 一层桨叶距离为20mm 盘管筋板下表面距下一层 搅拌器上面桨叶间距为16mm 将盘管上的管接头 从釜体的管口引出 确保尺寸均衡 用工装调整 间距 位置确定好后 将盘管组件用垫板与釜体 进行焊接 焊接时一定要控制盘管的水平度 检 测合格后 将盘管引出管与釜体相焊 3 6 7 每次组装都是盘管和搅拌器作为一组装入釜 内 第二层搅拌器共有35个 每个搅拌器上都有 两个桨叶 安装时由上往下安装 相邻的桨叶错 开10 呈右螺旋线 搅拌器上的键槽与水平的 夹角按顺序错位的转向即为桨叶按顺时针安装的 方向 每层搅拌器及盘管组装完成后都要盘车 盘车一周 确保桨叶与盘管之间互不干涉 3 6 8 依次装入 在组装过程中 遇到有温度计管 口时 按图所示位置预开温度计口 检测搅拌器 与盘管之间的间隙 确认开孔中心在搅拌器与盘 管间距的中心 开始组对并焊接温度计口及封闭 件 3 6 9 装入最后一层搅拌器后 取下工装支撑架 装入卡环 将底盖与釜体进行组装 安装底轴 承 底轴承设有可调心轴承 单边5mm 径向调 整合格后安装到位 打上销孔 然后装入填料 压环及填料压盖 3 6 10 立釜进行盘车 检查填料压盖上部传动轴的 径向跳动值 4 结论 通过制定合理的制造工艺及装配顺序 解 决了该设备在制造及在装配中的难点 缩短了工 期 使设备制造顺利完成 该设备在用户现场试 车 试车运