[发明专利]大型列管式反应器中反应管与管板定位和焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型列管式反应器中的定位和焊接工艺，特别涉及一种大型列管式反应器中反应管与管板定位和焊接的工艺。

背景技术

大型列管式反应器公称直径为5m～12m，反应器管板上布置了10000～100000根的反应管，反应管的公称长度为3000mm～10000mm。设备壳体外部安装了大型换热环道，环道内装满了400℃～450℃液态熔盐。工艺流程要求反应管与管板连接可靠，流道通畅，传热过程中温度梯度变化小，操作稳定，并且反应管不允许发生泄漏。一旦发生反应管泄漏，会导致巨额反应触媒报废，并且需等设备冷却后进行检查修复，而在常温下熔盐结块很难从设备内部剥离，清理相当困难，维修效果不能保证。

发明内容

本发明的目的是为了确保反应管和上、下管板定位准确、焊接可靠无泄漏，设计者采用了特殊的反应管与上、下管板定位、焊接方法，既保证了反应管和管板焊接连接的可靠性，又增加了整体焊接的美观性。

本发明是这样实现的，本发明所述的大型列管式反应器中反应管与管板定位和焊接工艺，包括如下步骤：(1)上管板、折流板和下管板采用同基准方法进行钻孔，以保证管孔与上管板、下管板表面的垂直度和同心度，管孔直径D为16～50mm，管孔直径D的偏差为0.1～0.2mm，相邻两管孔间的中心距L为20～65mm，该中心距L的偏差为0.15～0.3mm；(2)上管板、下管板钻孔加工管孔的V型坡口，V型坡口深度h为1mm～3mm，V型坡口角度θ为35°～55°；(3)上管板、折流板和下管板分别安装固定，调整平整度，然后穿入反应管；(4)用胀管器对反应管与上管板、下管板进行定位胀接，胀接压力为10～100MPa，以实现反应管与上管板、下管板的初始固定；(5)采用自动旋转氩弧焊焊接反应管和上管板、下管板，先用自动氩弧焊打底，然后进行上管板、下管板与反应管连接焊缝密封性检测，合格后再进行焊接。

步骤(1)中所述的同基准方法为数控法或模板法。

步骤(5)中所述的上管板、下管板与反应管连接焊缝密封性检测方法为氨渗法或气密性法。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、管孔加工精度高，保证了反应管定位的准确性。

2、由于上、下管板和折流板尺寸非常大，重量较重，分别安装定位可以减少人力、物力，安装容易，及时调整不正确定位。

3、焊接工序合理，焊接变形小，装配定位精度高。

4、管子与上、下管板的固定良好，确保了在实际焊接过程中管子不发生任何位移。

5、焊接管孔的坡口形式及尺寸合理保证了焊接质量。

6、管子和管板焊接坡口加工均匀，焊接过程中各项参数稳定一致，同时采用自动氩弧焊保证了焊接质量以及焊缝的美观性。

附图说明

图1是上管板，折流板，下管板和反应管连接示意图。

图2是管孔的V型坡口示意图。

图3是本发明的管孔分布示意图。

图中标号表示：

1——上管板    2——折流板    3——反应管

4——下管板    5——管孔    D——管孔直径

L——相邻两管孔的中心距     h——V型坡口深度

θ——V型坡口角度

具体实施方式

现结合图1、图2和图3所示，对本发明大型列管式反应器中反应管与管板定位和焊接工艺实施例作具体说明。

实施例是对本发明内容的进一步说明而不是对本发明范围的限制。

大型列管式反应器中反应管与管板定位和焊接工艺，包括如下步骤：(1)上管板[1]、折流板[2]和下管板[4]采用数控法进行钻孔，以保证管孔与上管板[1]、下管板[4]表面的垂直度和同心度，管孔[5]直径D为25mm，管孔直径[D]的偏差为0.1mm，相邻两管孔间的中心距[L]为32mm，该中心距[L]的偏差为0.15mm；(2)上管板[1]、下管板[4]钻孔加工管孔[5]的V型坡口，V型坡口深度[h]为2mm，V型坡口角度[θ]为45°；(3)上管板[1]、折流板[2]和下管板[4]分别安装固定，调整平整度，然后穿入反应管[3]；(4)用胀管器对反应管[3]与上管板[1]、下管板[4]进行定位胀接，胀接压力为30MPa，以实现反应管[3]与上管板[1]、下管板[4]的初始固定；(5)采用自动旋转氩弧焊焊接反应管[3]和上管板[1]、下管板[4]，先用自动氩弧焊打底，然后用氨渗法进行上管板[1]、下管板[4]与反应管[3]连接焊缝密封性检测，合格后再进行焊接。