污泥用预热器改造总结

董雪，张学亮

污泥用预热器改造总结

董雪，张学亮

（沈阳汉德科技有限公司，辽宁 沈阳 110031）

根据生产的需要，将原有预热器的使用条件更改为现在的使用条件，利用了原设备的大部分结构，实现了现要求的工艺性能的同时也节约了制造成本，解决了企业重新购置设备的资金压力和采购周期，稳定并促进了生产。

预热器；改造；堆焊；工艺

现有一台由大连某设备制造有限公司为廊坊市某污泥处理技术有限公司制造的预热器，设备规格为DN450X(39+6)X8395mm。现因使用单位使用条件发生改变，需对此设备进行改造，改造单位为葫芦岛某机械有限公司，委托设计单位为沈阳汉德科技有限公司，现将具体改造方案阐述如下。设备改造前如图1。

图1 改造前设备

1 改造前检验

1.1 宏观检验

1）目视检验设备堆焊层内表面腐蚀情况，检查是否有裂纹及脱落等缺陷。

2）检验设备外表面是否有腐蚀、划伤及磕碰等缺陷。

3）检验主体内径及长度尺寸等是否符合图纸要求。

1.2 壁厚测定

用超声波测厚仪检测封头、筒体的厚度是否满足原设计图纸要求。

1.3 无损检测

1）对设备内部堆焊层进行PT检测（抽查），按NB/T47013.5—2015标准Ⅰ级合格。

2）对筒体A、B类焊缝进行100%UT检测，按NB/T47013.3—2015标准Ⅰ级合格。上述检验应做好记录及提供相应的检测报告。

2 设计参数的修改

改造前后设计参数变化情况如表1所示。

表1 改造前后设计参数对比

3 用途

设备的用途没有改变，还是用于换热。

4 结构修改

4.1 筒体端部

1）刚开始采用人工扳手松螺母，准备将主螺柱螺母重新利用，节约成本，但是发现螺柱和螺母之间的螺纹发生锈蚀并有些部分已咬合，无法拧下来，所以采用水焊切割的破坏方式将主螺柱拆除。

2）用砂轮将Ω环垫片切开，让管箱与筒体分离。原来的管束管箱都无法利用，只能舍弃，利用原来的筒体进行改造。

3）筒体法兰需要重新进行加工，为了避开焊缝热影响区和淬硬区，选择从设备筒体与设备法兰连接环焊缝热影响区往下28 mm处用车刀切断。筒体上靠近环焊缝处有一管口A，工件回转时，管口A端应采取措施封闭保护起来，以免磕碰。选择加工车床时应考虑其回转半径是否大于接管顶部至设备中心线的距离。让设备法兰和设备筒体单独成为个体，方便后续的改造加工。

4）切断时保证筒体的长度为5 829 mm，原筒体组件重新加工筒体端面坡口，加工后坡口表面进行100%MT检测，按NB/T47013.4—2015中规定的Ⅰ级合格。

5）原设备法兰保留内壁堆焊层，利用此件加工成改造后设备的筒体端部，具体加工方案按施工工艺图，加工端部坡口时，应去除原焊缝及热影响区。加工后坡口表面进行100%MT检测，按NB/T 47013.4—2015中规定的Ⅰ级合格。

6）端部一次加工后按焊接工艺要求堆焊密封面，堆焊后按端部设计图要求进行100%PT检测，按NB/T47013.5—2015中规定的Ⅰ级合格。然后按热处理工艺要求进行消除应力热处理，热处理后进行二次加工。

4.2 筒体与法兰端部组焊

1）组对时检查错边量≤2 mm，按焊接工艺规程，焊前预热，预热温度不得低于200 ℃，焊后消氢300～350 ℃。焊缝表面不允许存在咬边、裂纹、气孔、弧坑、夹渣等缺陷，棱角度≤5 mm。对接焊缝进行100％RT+100%UT，分别按NB/T47013.2（3）—2015 Ⅱ级和Ⅰ级合格。修磨焊缝内表面与母材平齐。

2）堆焊前，母材的被堆焊表面进行100%MT，按NB/T47013.4—2015 Ⅰ级合格。被堆焊面进行预热，预热温度不低于150 ℃。堆焊严格按焊接工艺执行。堆焊层表面平面度公差≤1 mm，堆焊层厚度应均匀，最厚与最薄之差≤1 mm，不得有缺口和咬肉，堆焊层面层厚度不少于3 mm。对面层分别进行100%PT和100%UT检测，分别按NB/T47013.5（3）—2015 Ⅰ级合格且应符合图纸要求。测定堆焊层表面以下3 mm深度化学成分应与面层焊条的化学成分一致。

3）筒体与端部环焊缝按热处理工艺进行局部消除应力热处理。热处理后环缝进行100%UT和100%MT检测，分别按NB/T47013.3（4）—2015标准Ⅰ级合格。

4.3 增加零件

4.3.1 平盖

材料为20MnMoⅣ堆Inconel625，规格为890X(289+6)mm，按一次加工图进行锻造及加工，进厂后进行复验，然后按焊接工艺要求堆焊，堆焊后按平盖设计图要求进行表面、尺寸检验及无损检测，然后按热处理工艺要求进行消除应力热处理，热处理后进行二次加工。

4.3.2 盘管

材料为S30403, 规格为38x3.5mm，按GB/T14976—2012标准采购接管，进厂后进行尺寸检验，合格后按设计图外协煨制盘管，盘管对接焊缝进行100%PT，按NB/T47013.5—2015标准Ⅰ级合格，煨制后检测盘管的同轴度及椭圆度是否符合图纸要求，然后盘管在体外进行4.5 MPa的水压试验。

4.3.3 主螺柱螺母

主螺柱材料为35CrMoA，规格为M56x4x540；主螺母材料为30CrMoA，规格为M56x4。按图纸要求采购螺柱和螺母，进厂检验尺寸、标志、合格证及质量证明书。

4.3.4 附件

旋流板组件、防雨罩、端部吊耳、双锥环、托盘等，所有增加零件的尺寸、结构及技术要求详见预热器的改造图纸。

4.3.5 计算

设备所有受压件（包括保留的原设备的受压件）按新设计参数进行强度计算及校核。

4.4 管口用途变化

A口用途由壳程进口改为热水进口；E口用途由壳程排净口改为热水出口，原有的法兰盖、紧固件及垫片保留；B、C口取消；D口由壳程出口改为备用口；增加 N1、N2、N3、N4管口，其中N1、N3为新增加盘管进口，N2、N4为盘管出口。

4.5 铭牌更换

取消原设备铭牌和警告牌，按改造图纸重新制作铭牌。

5 设备组装

改造后设备如图2所示。

图2 改造后设备

旋流板组件组焊成型；双锥环与平盖组装；旋流板组件与平盖组对、焊接；内外盘管套入旋流板组件中，然后直管与平盖焊接；平盖及内件组焊件装入筒体中，按照主螺柱紧固工艺，利用液压拉伸器把紧螺栓；设备进行水压试验，水压试验压力为31.25 MPa，同时盘管内充压，保证盘管内外压差不超过3 MPa。试验用水应控制氯离子质量浓度不超过25 mg·L-1。水压试验用水温度不低于15 ℃；水压后，对筒体端部环缝进行100%UT和100%MT检测，分别按NB/T47013.3（4）—2015标准Ⅰ级合格；设备碳钢外表面进行喷砂处理，然后按工程统一规定进行涂漆。

6 竣工资料

按要求提供改造部分的质量证明文件、改造竣工图及监检证书。

7 结 论

通过局部更新、改造来提高设备的技术先进性和生产适用性，因此具有投资少、时间短、见效快等优点，有时会比购置新设备能带来更大的经济效益，提升了企业整体现代化水平和核心竞争力。

［1］国家质量监督检验检疫总局.TSG 21—2016 固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京：新华出版社，2016.

［2］国家质量监督检验检疫总局.TSG R7001—2013 压力容器定期检验规则[S].北京：新华出版社，2013 .

［3］张杰.联合站内大型压力容器改造施工中的几个问题[J]. 石油工程建设，1995（3）:39-41.

［4］郑慧仙.浅谈压力容器的修理与改造[J].科技创新导报，2013（4）：59.

［5］黄志慧.压力容器改造利旧设计流程[J].山东化工，2017，46 （15）：131-132.

Summary of Modification of Sludge Preheater

,

（Shenyang Hande Science and Technology Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110031, China）

According to the need of production, the use condition of the original preheater is changed to the present use condition, the required technological performance can be realized and the manufacturing cost can be saved through making use of most of the structure of the original equipment, to solve the financial pressure of repurchasing equipment, stabilize and promote production.

Preheater; Reconstruction; Surfacing; Process

2021-01-26

董雪（1984-），女，工程师，辽宁省沈阳市人，2007年毕业于辽宁石油化工大学过程装备与控制工程，研究方向：从事压力容器设计及制造工艺方面工作。

张学亮（1985-），男，工程师，从事机械和压力容器设计及制造工艺方面工作。

X703；TK11+5

A

1004-0935（2021）10-1580-03