(上海吴泾化工有限公司,上海200241)
[摘 要]介绍了300 kt/a 醋酸装置中锆材换热器制造的主要制作工艺和控制要点,为特殊材料设备制造积累了宝贵经验。
[关键词] 锆材;成形;热加工;检验
[中图分类号] TQ 051.5[文献标识码] B[文章编号]1004-9932(2011)05-0037-04
1设备概述
我公司300 kt/a 醋酸工程的配套设备——反应器放空冷凝器属三类容器,介质为易燃易爆的有机物,壳程、管程主体材料分别为SB-551 R60702 和16MnR。管子与管板连接为强度焊+贴胀,设备制造、检验和验收按GB151—1999《钢制管壳式换热器》、HG20584—1998《钢制化工容器制造技术要求》、《年产30万吨醋酸项目—特材设备技术规定》、同时参照ASTN第Ⅷ卷第一册2004版及增补和TEMA(R级)标准进行,并受《压力容器安全技术监察规程》的监督。设备主要设计参数见表1,结构示意见图1。
2设备制造难点及制作方案
2.1锆材筒体的成形
锆(Zr)在常温下呈银灰色,有延展性,工业纯锆的熔点为1 852 ℃,密度为6.5 g/cm3,常温线膨胀系数为5.85× 10-6 ℃-1,热导率为88.34 W/(m·K),有比不锈钢、镍基合金及钛更优异的耐腐蚀性能。我公司虽已制造了各种压力容器近400台,但这种特材容器还是第1次碰到,无制造经验可供借鉴,且中国还没有锆和锆合金的容器规范,从制造技术角度来讲,难度很大。于是决定从分析锆材702(R60702)的机械性能(见表2)入手,着手制定制作工艺。
从表2可以看出锆材在室温时的塑性很差,所以冷加工性能不好,压制时极易产生裂纹,用已有17.8 mm锆板试验压制也验证了冷成形难度很大。但由于锆的弹性模量低,因而热加工后