來源:哈爾濱(bin)電氣集團有限公司
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發布時間:2020-04-10
戴維甲(jia)醇反應器產成發(fa)貨現(xian)場。
4月9日,哈電集(ji)團(tuan)哈爾濱鍋爐(lu)廠有限責(ze)任公司(以下(xia)簡稱“鍋爐(lu)公司(si)”)傳出(chu)喜訊(xun),鍋爐公(gong)司承制的國產化首(shou)批(pi)神華榆林CTC-1項目兩臺戴維甲醇反應器運抵現場。該設備的順利產成運抵打破了國外公司長期壟斷的局面,標志著鍋爐公(gong)司大(da)型石化(hua)產品的設計制造(zao)能力達到了(le)國際(ji)先進水(shui)平,為國內石化(hua)行業(ye)發(fa)展(zhan)做出了(le)突出貢獻(xian)。
設計制造實現國產化
鍋爐公司(si)承制的戴維甲(jia)醇(chun)反應器其設計、制造(zao)、材料及檢(jian)驗要求極(ji)高,具(ju)有技術成熟度高、內部結構復雜、制造(zao)難度大等特點,此(ci)前該類產品(pin)全部依靠進口。對(dui)此(ci)國家全力支持傳統產業優化升級,培(pei)育若(ruo)干(gan)世界級先進制造(zao)業集群。鍋爐公司瞄準國際標準,積極促進石化產業邁向全球價值鏈中高端,憑借雄厚的技術實力和領先的生產制造水平,得到了英國戴維公司的認可,授權鍋爐公司設計制造戴維甲醇反應器。神華榆林戴維甲醇反應器通過國產化設計制造,有效降低了設備供貨周期和建設成本。
神華榆林CTC-1項(xiang)目(mu)是目(mu)前(qian)國內在建的(de)超大型煤(mei)化(hua)工項(xiang)目(mu),年產甲醇180萬噸。為了拿到該項目,鍋爐公司領導多次與業主交流,營銷人員和技術人員不懈跟進,推介產品及技術優勢,贏得了神華業主的信任,最終從國內外眾多競爭對手中脫穎而出。該項目包括5臺水煤漿氣化爐設(she)備和(he)2臺國產化首批戴維(wei)甲醇反應(ying)器(qi)設備(bei), 其(qi)中(zhong)5臺氣(qi)化爐產品已(yi)于2019年7月全部產成(cheng)發運。
戴維甲醇反應器成功實現國產化后,鍋爐公司(si)表示,作為鍋爐行業唯一擁有壓力容器分析設計資質的制造企業,于去年成為首批在新版許可規則下獲取A1級制造許可資質的壓力容器制造企業,新A1級(ji)別制造(zao)許可(ke)證(zheng)書被業界譽為“鑲著(zhu)金邊”的(de)(de)(de)證(zheng)書,獲此高(gao)等級資質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)企(qi)(qi)業必須在壓力(li)容器產品設計和制造上具(ju)有(you)雄(xiong)厚實力(li)。企(qi)(qi)業的(de)(de)(de)目標就是(shi)將繼續(xu)按照國家的(de)(de)(de)要求,加快轉型(xing)升級,深耕石化市場(chang),向高(gao)端價(jia)值(zhi)鏈邁進,不斷用(yong)高(gao)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de)“哈鍋造(zao)”為中國(guo)制造代言。
技術創新(xin)實現突破
鍋爐公(gong)司從企業戰略轉型的高度為項目把關定向,在生產制造各環節中多次到現場指導作業,各相關部門鏈條式聯動,勇攀制造技術高峰,一舉攻克國產化戴維甲醇反應器制造難關。
首先,鍋爐公司從項目投標階段即開展大量研究工作,成立課研究攻關小組,應用先進設計理念和方法,解決大量工程設計難題。在核心元件管束的設計過程中,采用拓撲結構模型VB語言(yan)加載,解決空(kong)間布(bu)管問題,進行多次放(fang)樣(yang)修改(gai),設計(ji)評審(shen),最終確定(ding)了布(bu)置最合理(li)、結構最優(you)化的設計(ji)方案(an),避免(mian)了換熱管穿管從中(zhong)間圓環布(bu)管區過度(du)到4個圓形(xing)布(bu)管(guan)區時產生干涉的隱患,使布(bu)管(guan)周期縮短了30天(tian)。采用(yong)公司獨有應力分析設計資(zi)質,對重達90噸(dun)管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)進(jin)行數(shu)值模(mo)擬(ni)分(fen)析(xi),合理(li)調整管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)支撐(cheng)結構(gou)控制整個(ge)管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)變(bian)(bian)形在合理(li)范圍內(nei),避免在制造(zao)、運輸過程(cheng)中(zhong)因變(bian)(bian)形導致管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)散落,成功保(bao)障了(le)管(guan)(guan)束(shu)(shu)(shu)的(de)安全組裝。利用數(shu)值模(mo)擬(ni)分(fen)析(xi),對支撐(cheng)環尺(chi)寸和錐形裙座筒(tong)體相關參數(shu)進(jin)行調整,控制結構(gou)內(nei)的(de)應力在許可(ke)范圍內(nei),實(shi)現了(le)輕量(liang)化設計。同(tong)時(shi),通過建立有限元模(mo)型(xing)對收(shou)集(ji)器與筒(tong)體連接處進(jin)行瞬態熱力學分(fen)析(xi),保(bao)證(zheng)了(le)收(shou)集(ji)器與筒(tong)體的(de)連接可(ke)靠性。
其次,鍋(guo)爐公司大膽創新,提前介入產品結構設計,提高產品制造工藝性。創新采用全新密集管束支撐方式,獲得更好的制造工藝性,更強的結構穩定性。從生產制造全過程通盤考慮產品特點,不斷優化工藝方案。創新三維模擬穿管方法,優化穿管順序,提高了穿管效率,降低了勞動強度,保障了換熱管完好度。創新外殼、收集器、管束模塊化套裝,先套收集器、再套管束,制造單元、套裝重量分解優化,獲得了更好的使用性能,更輕的套裝質量,最終3小時完成套裝,創鍋爐公司套裝效率之最。創新設計J形(xing)管端焊(han)坡口,獲得(de)了(le)(le)完美的表面成形(xing),實現了(le)(le)飽(bao)滿(man)的根部熔合。保持先進的管端焊(han)工藝,所有管端焊(han)縫均采用全(quan)自(zi)動焊(han)接,一次合格率(lv)更是在同行業拔(ba)得(de)頭籌(chou),保證(zheng)了(le)(le)焊(han)縫性(xing)能和外觀質量。
工匠精神(shen)促生產攻關
生產初期,鍋(guo)爐公(gong)司多次組織專項研討會,對每一部件每一道工序可能遇到的問題提前預演并匯總解決,為生產組織鋪設綠色通道。精細排產,對多部件按數量下達計劃,穿管工序開工后順暢無阻,最終用時40天,完(wan)成2076根換熱管穿管及焊接工序。
管(guan)系套(tao)裝是重要節點(dian),管(guan)束(shu)與外殼之(zhi)間還(huan)有薄壁夾(jia)套(tao),整體剛(gang)性(xing)嚴重不足。同時,夾(jia)套(tao)上布有總數(shu)400萬的密集孔群,套裝時必須嚴格防護。鍋爐(lu)公司制定了詳細套裝方案,部門之間反復論證,優化原戴維管束支撐結構,采用新型柵格支撐結構,大大增加了管束強度與剛度,解決了夾套(tao)剛性不足、套(tao)裝尺寸匹配、套(tao)裝牽引(yin)力控制(zhi)等難題。套(tao)裝當天,4臺吊(diao)車(che)同時協動,經過空中(zhong)懸(xuan)停(ting)狀態下多(duo)次(ci)吊(diao)點切(qie)換、牽引力角度(du)的精確調整(zheng)、重型行(xing)車(che)的毫米(mi)級微(wei)調,歷時3小時,攻克(ke)了(le)全新支撐(cheng)方式的戴維甲醇(chun)管系與外殼套裝難(nan)題(ti)。
管(guan)箱(xiang)筒體與管(guan)板環(huan)縫焊(han)接(jie)是又一大難關。該(gai)產品(pin)環(huan)縫外徑1330mm,厚80mm,由于無法轉動只能采用手工全位置焊接,這種焊接方式對坡口形式、操作者的焊接技能要求極高。鍋爐公司提前進行坡口設計,并制備1:1試樣,組織操作者練功(gong)。積極(ji)采(cai)取有效措施,保(bao)質量、爭進度、明獎懲,生(sheng)產專項負責(ze)人精細策劃、超前準備(bei),清場地、搭平臺,保(bao)證輔助工(gong)序銜接得當;由于工(gong)人精心操作,嚴格控制焊接參數,8條環縫全部(bu)一(yi)次通過100%UT檢測(ce)。
在神華榆林國產化首批戴維甲醇反應器設計制造過程中,鍋爐公司(si)各部門通力協作,多措并舉齊攻關,確保了產品各工序圓滿完成,為產品順利產成奠定了堅實基礎。除此之外,針對管束結構優化、π形(xing)(xing)管(guan)穿(chuan)管(guan)、管(guan)板套裝、管(guan)端焊接等難(nan)題(ti)進(jin)行創(chuang)新突破,形(xing)(xing)成公司獨有管(guan)束支撐(cheng)結構等專(zhuan)利技術。最終,共申報一(yi)項(xiang)(xiang)發明專(zhuan)利、八項(xiang)(xiang)實(shi)用新型專(zhuan)利,其中一(yi)項(xiang)(xiang)實(shi)用新型專(zhuan)利已獲(huo)得授權。