馮文興 郭志英

（中航黎明錦西化工機(jī)械（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院)

壓力容器

污染蠟攪拌釜的研制

馮文興*郭志英

（中航黎明錦西化工機(jī)械（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院)

介紹了攪拌釜的生產(chǎn)制造過程、主要部件的制造要求及其采取的措施。其中包括釜頂蓋、機(jī)架、攪拌器、攪拌軸等部件的焊接及熱處理要求等。

攪拌釜 制造 焊接

Abstract:This paper dixcussed the total process of fabrication for this agitator kettle,requestof fabrication and adoptablemeasures ofmain parts,includingmostly welding or heat treatment requestof kettle coping,motor support,agitatorand agitating shaftetc.parts.

Key words:Agitatorkettle；Fabrication；Weld

0 概述

污染蠟攪拌釜是我公司承接的一臺(tái)立式攪拌釜制造任務(wù)。該設(shè)備內(nèi)直徑為2 600mm，主體材質(zhì)為 Q 345R+06Cr19Ni10,釜體壁厚 δ=14 mm+3 mm，上、下封頭壁厚δ=16mm+3mm （包括壓制過程中產(chǎn)生的減薄量），設(shè)備主體外設(shè)半管式夾套， 規(guī)格 ?114×6,層間距為 140 mm， 材質(zhì)為Q235-B，壓制成型，下封頭處設(shè)置半管夾套，由鋼管經(jīng)剖分、煨制而成，材質(zhì)為20#鋼，總換熱面積約20m2。設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表1，設(shè)備結(jié)構(gòu)詳見圖1。

1 制造要求

該設(shè)備制造要求詳見表2。此外，其主要檢驗(yàn)項(xiàng)目如下：

（1）原材料驗(yàn)收。

（2）零部件尺寸、 形位公差檢查。

圖1 攪拌釜

表1 攪拌釜設(shè)計(jì)參數(shù)

表2 設(shè)備制造要求

（3）焊后無損檢測(cè)。

（4）液壓試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)。

（5）整體檢查。

（6）模擬工況試車。

（7）清釜。

2 制造重點(diǎn)及難點(diǎn)

2.1 焊接坡口制備

筒體縱環(huán)焊縫及封頭的拼接焊縫均采用全焊透結(jié)構(gòu)，見圖2。焊接順序及焊接方法如下所述。

焊接順序 （筒體、封頭）：

（1）清理坡口，檢查坡口尺寸。

（2）坡口內(nèi)側(cè)100mm范圍內(nèi)涂白堊粉。

圖2 焊接坡口

（3）按第一層工藝從外側(cè)定位焊，每段長(zhǎng)30～50mm。

（4） 焊接內(nèi)側(cè)基層第1～5層，距復(fù)合界面1～2mm。

（5）從外側(cè)清根，砂輪修磨。

（6） 焊接外側(cè)第 6～7層。

（7）焊接過渡層第 8層，距內(nèi)表面 1～1.5 mm。

（8）焊接耐蝕層第9層。

（9）焊后清理飛濺，并修磨焊縫。

（10）外觀檢查。

（11）熱壓成形 （封頭所需工序）。

（12）無損檢測(cè)。

焊接方法如表3所示。

表3 焊接方法

2.2 釜頂蓋組焊件整體加工

釜頂蓋組焊件整體加工如圖3所示。為避免過大的焊接變形，首先按圖示組對(duì)、組焊人孔接管，再按圖示要求進(jìn)行整體加工，滿足圖示同軸度及垂直度要求，保證上傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組裝精度。

圖3 釜頂蓋

2.3 機(jī)架組焊件加工

機(jī)架采用焊接結(jié)構(gòu)，組焊成型后，首先按熱處理工藝進(jìn)行整體消除應(yīng)力熱處理，再按施工圖尺寸開窗口及整體加工，滿足各項(xiàng)形位公差的要求。其熱處理工藝詳見圖4。

2.4 攪拌器加工及靜平衡試驗(yàn)

本設(shè)備選用二層四葉開啟渦輪式攪拌器。為方便維修、拆卸，采用軸轂與槳葉聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。槳葉由板材制成，軸轂采用組焊件整體加工結(jié)構(gòu)，組裝后四個(gè)槳葉底平面應(yīng)在與軸線垂直的同一平面上，垂直度允差為2mm，且攪拌器最大直徑處允許的不平衡質(zhì)量為150 g，打磨去重在葉片的非工作表面，最小厚度為15mm。

2.5 攪拌軸及傳動(dòng)軸加工

軸是傳遞動(dòng)力的部件，為方便維修、拆卸及加工，將軸分為兩段，采用剛性聯(lián)接結(jié)構(gòu)。2.6 機(jī)械密封的選擇

密封采用雙端面機(jī)械密封，經(jīng)SW 6-1998強(qiáng)度計(jì)算得機(jī)封軸徑為?110mm，按用戶提供的設(shè)計(jì)參數(shù)選取機(jī)封型號(hào)，其單端面泄漏量不超過5m L。采用油站強(qiáng)制循環(huán)冷卻。

2.7 液壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)

筒體組焊成型后，筒體以2.14 MPa、盤管以2.02MPa進(jìn)行水壓強(qiáng)度試驗(yàn)，內(nèi)筒以1.55MPa進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)合格后，將水排盡并用壓縮空氣吹干。

3 總組裝及試車

總組裝按下述步驟進(jìn)行：

（1）釜體就位找正，釜頂蓋內(nèi)接緣平面水平度公差為0.2mm/m。

（2）將上傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與之聯(lián)接，將機(jī)械密封配管并與油站聯(lián)接。

（3）電機(jī)電源等接線，并確認(rèn)轉(zhuǎn)向無誤。

（4）手動(dòng)盤車檢查：傳動(dòng)軸法蘭盤止口外圓處的徑向跳動(dòng)允差≤0.1mm。

距機(jī)封箱體上方100 mm處徑向跳動(dòng)允差≤0.15mm。

（5）安裝攪拌軸。檢查以下指標(biāo)：距機(jī)封箱體上方100mm處徑向跳動(dòng)允差≤0.1mm；攪拌軸末端徑向跳動(dòng)允差≤3mm。

（6）安裝攪拌器。以攪拌軸軸端為基準(zhǔn)定位，組焊底軸承支架。

試車： 以水代料 （水的氯離子含量不大于25×10-6）進(jìn)行試車，攪拌轉(zhuǎn)速為88 r/min。

（1） 空載試車

加水沒過第二層攪拌器，運(yùn)轉(zhuǎn)1 h。運(yùn)轉(zhuǎn)中檢測(cè)：各部連接無泄漏；觀察減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況及攪拌轉(zhuǎn)速；釜體無明顯震動(dòng)。

（2）加水負(fù)荷試車

釜內(nèi)加入90%水，運(yùn)轉(zhuǎn)1 h。運(yùn)轉(zhuǎn)中檢測(cè)：電機(jī)電流不大于額定電流的70%；減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，潤(rùn)滑油溫升不超過40℃，最高溫度不超過65℃；釜體應(yīng)無明顯震動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合噪音在距主機(jī)1m處不大于85 dB。

（3）壓力負(fù)荷試車

試車過程中，壓力、轉(zhuǎn)速、加水量對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5所示。釜內(nèi)加入90%水，釜內(nèi)充氮?dú)庵猎O(shè)計(jì)壓力1.55MPa，運(yùn)轉(zhuǎn)4 h。運(yùn)轉(zhuǎn)中檢測(cè)：所有密封面不得泄漏；機(jī)械密封單端面泄漏量不大于5m L/h；其余按加水負(fù)荷試車檢測(cè)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)每隔15min檢測(cè)一次，密切觀測(cè)參數(shù)改變時(shí)各部分有無異常。

4 清釜

圖5 試車時(shí)壓力、轉(zhuǎn)速、加水量的關(guān)系

停車后，放盡釜內(nèi)積水，并進(jìn)行清釜處理 （用壓縮空氣吹干）。按運(yùn)輸圖要求，設(shè)備涂漆、解體，分別裝箱發(fā)運(yùn)，其中釜體內(nèi)攪拌軸須加支撐發(fā)運(yùn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，合理編制工藝、嚴(yán)格執(zhí)行工藝是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。

[1]HG 2367—2005.氯乙烯聚合釜反應(yīng)釜技術(shù)條件 [S].

[2]GB 150—1998.鋼制壓力容器 [S].

Fabrication of Wuranla Agitator Kettle

FengWenxing Guo Zhiying

TQ 05.25

2010-12-01）

*馮文興，男，1965年1月生，工程師。葫蘆島市，125001。