中温变换炉的选材及制造

２ 损 伤 形 式 与 机 理
为氢腐 蚀 环境 ， 介 质 中 含 有 Ｈ Ｓ， 所 以 本 台设 备 同 时 存在 高 温硫 腐蚀 ， 又 考 虑 此 因 素 对 钢 材 高 温 性 能 的
影 响 。对 硫 化 物 应 力 腐 蚀 破 裂 ， 不 仅 要 考 虑 氢 脆 机
本 设备 设计 温 度 大 于 ２ ０ ０ ℃ 且 与 氢 气 氛 相 接 触
该 设备 为我 公司设 计 承接 的年产 ３ Ｏ万 ｔ合 成 氨 装 置 的关 键 设 备 ， 来 自变换 气 蒸 汽 发 生 器 约 ３ ６ ０ ℃ 的变 换气 进 入 中温 变换 炉 ， 在 催 化 剂 的 作 用 下 发 生 变换 反应 ， 将 变换 气 中 Ｃ Ｏ 含量 降 至 ３ 左 右 。其 工 作 氛 围在 临 氢 、 高温 状 态 下 工作 ， 极 易 引起 氢 损 伤 、
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内 蒙古 石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 １ １ 期
中温变换炉的选材及制造
王 志 刚
（ 南 京 国 昌 化 Ｉ Ｔ程 设 计 有 限公 司 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ６ １ ）
摘 要 ： 临氢 、 硫化氢、 高 温 下 材 料 的腐 蚀 机 理 ， 中温变换 炉的材料 选取 ， 材 料 的检 验 要 求 ， 设 备 制 造
风 电机 组 轮 毂 高 度 经 济 比 较 本 项 目 拟 采 用 的 ｗ ＴＧＳ１ ５ ｏ ０ Ａ 机 型 的 轮 毂 高 度 有 ６ ５ ｍ 和 ７ ０ ｍ， 采 用 风场 区域 实 际 空气 密度 （ ｐ 一１ ． ０ ５ ３ ｋ ｇ ／ ｍ。 ） 对 其 分 别 计 算发 电 量 ， 计 算 结 果 见 表 ３， 表 ４， 综 合 比较 见 表 ５ 。 ４ 结 论 通 过 比较 发 现 ， ７ ０ ｍ 轮 毂 高度 风 电机组 ｈ／ ４ ￣； ７ ０ ｍ 轮 毂 高 度 塔 架 的费 用较 ６ ５ ｍ 的高 ８ ０ ７万 元 ， 塔 架 的 安 装 费 用 较 ６ ５ ｍ 的高 １ ６ １万 元 ； ７ ０ ｍ 轮 毂高 度 ２ Ｏ年 电 价 收 益 比６ ５ ｍ 的高 ２ ３ ２ ３万 元 ， ７ ０ ｍ 轮毂 高度 总收 益 比 ６ ５ ｍ 轮毂 高度高 １ ３ ５ ４万 元 。 从 经 济 角 度 分 析 ， ７ ０ ｍ 高 塔 ３ ． ２
过 程 的控 制 ， 检 验 ， 使 用 中要 注 意 的 问 题
关键 词 ： 铬 钼钢 ； 临氢 ； 材 料检 验 ； 制 造
中图分类 号 ： ＴＱ １ １ ３ ． ２ ５
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ 一ｏ ０ ８ Ｏ —Ｏ ２
硫 化氢 应力 腐蚀等 。 为 防止 这些 破坏性 的损伤发 生 ， 要 有 正 确 的设 计 与 选 材 ， 才 可保证 设备 的正常运 行 。 １ 设 备 设 计 参 数 设 计 压 力 ＭＰａ ３ ． ７， 工 作 压 力 Ｍ Ｐａ ３ ． ５ ， 设 计 温 度 ４ ３ ０ ℃， 工 作 温 度 ℃＜ ４ １ ０， 设 计参数 介质 ： 变换 气， Ｈ２ Ｓ（ ８ ０ ０ ＰＰ ｍ）， 规 格 ￣３ ６ ０ ０ ＸＩ １ ０ ０ ０， 类 别 为 Ⅲ类 。 结 构 形式 为 立 式裙 座 支 撑 ， 主要 由筒 体 、 封头、 人孔、 裙座 、 吊 柱 及 内件 等 组 成 。 由 于 该 设 备 工 作 温 度较高， 裙 座 与 下 封 头 连 接 处 会 产 生 较 大 的 温 差 应 力 ， 如 不加 以控制会 在 此处 产生 疲劳破 坏 ， 因 此 在 裙 座 和下 封头 处设置 可拆 式 隔气 圈 。
理 ， 还 应 考 虑 阳极 溶 解 性 应 力 腐 蚀 破 坏 机 理 ， 而 氢脆 在 破 裂 中是 起 主 导 作 用 的 。 氢 脆 既 为 金 属 材 料 因 吸 氢 而 导 致 塑 性 降 低 性 能 恶 化 的现 象 。 高 温 氢 气 与 钢 中 的 固溶 碳 化 合 成 气 态 甲 烷 ， ２ Ｈ （ 气） ＋ Ｃ— ｃＨ。 （ 气） 钢 中 合 金 元 素 对 脱 溶 度 有 影 响 ， 一 些 与 碳 元 素 能 形 成 稳 定 碳 化 物 的 元 素 如 铬 等 可 以提高钢 的抗脱 碳 能力 。 高 温 硫 化 氢 腐 蚀 的 主 要 因 素 是 温 度 和 Ｈｚ ｓ浓 度 ， 其 腐蚀 速度一 般 随着温 度 的升高 而增加 。 干 的 硫 化 氢气体 在 ２ Ｏ ０ ～２ ５ ０ ℃ 以 下 对 钢 铁 的腐 蚀 甚 微 ； 当 温度 大于 ２ ６ Ｏ ℃时 ， 腐 蚀 加快 ； 温 度在 ３ １ ５ ～４ ８ ０ ℃时 则 成 为 硫 化 氢 腐 蚀 的 主 要 因 素 。 在 其 共 同作 用 下 腐 蚀情 况更 复杂 ， 氢 的存 在 加 速 了 硫 化 氢 的 腐 蚀 。 在 碳 素 钢 内添 加 阻 止 渗 碳 体 分 解 和 强 化 碳 化 物 形 成 的 元 素 Ｃｒ ， Ｍ ｏ， 既可 以起 到预 防的作 用 。 架 更优 ， 风 电机 组 技 术更 成 熟 ， 更 为安全 ， 更 符 合 本 风场 要求 。 因此 本 工 程 最 终 使 用Ｗ ＴＧＳ１ ５ ０ ０ Ａ机 型 ， 轮毂 高度 采用 ７ ０ ｍ。 ［ 参考 文献 ］ Ｅ ｌ ｉ 风 电场 规划设 计 与施工 ， 曹云 主编 ［ Ｍ］ ． 北 京： 中国 水 利 水 电 出版 社 ， ２ ０ ０ ９ ． Ｅ ２ ］ 风 电场 工程技 术手 册 ， 宫靖远 主编 Ｅ Ｍ］ ． 北 京： 机 械 工 业 出版 社 ， ２ ０ １ ０ ． ［ ３ ］ ＮＢ／ Ｔ ３ １ ０ １ ０ —２ ０ １ １ 陆 上 风 电场 工 程 概 算 定 额Ｅ ｓ ］ ． １ － ４ ］ ＦＤ ０ ０ ３ —２ ０ ０ ７ ， 风 电 机 组 地 基 基 础 设 计 规 定 Ｅ ｓ ］ ．