分离器制造工艺讲解

1、石化装备制造与安装实训（卓）报告目 录第1章 制造概述11.1 制造工艺流程11.2 压力容器的选材原理11.3 压力容器材料的种类11.4 常用材料11.5 无损探伤21.6 压力容器的热处理31.7 压力试验和气密性试验4第2章 分离器概述62.1 分离器分类62.2 分离器工作原理6第3章 生产分离器制造工艺143.1 制造工艺流程图143.2 总体要求153.3 压力容器主要设计数据153.4 筒体制造工艺163.5 封头制造工艺173.6 主要受压件制造工艺183.7 容器组装工艺21第4章 容器液压试验及材料技术要求224.1 容器液压试验224.2 材料技术要求23第5章 焊接245.1 焊缝节点图245.2 焊接工艺卡24I实习心得31参考文献32II第1章 制造概述1.1 制造工艺流程 工艺流程：下料成型焊接无损检测组对、焊接无损检测热处理耐压实验1.2 压力容器的选材原理1具有足够的强度，塑性，韧性和稳定性。2具有良好的冷热加工性和焊接性能。3在有腐蚀性介质的设备必须有良好的耐蚀性和抗氢性。4在高温状态使用的设备要有良好的热稳定性。5在低温状态下使用的设备要考虑有良

2、好的韧性。1.3 压力容器材料的种类1碳钢，低合金钢2不锈钢3特殊材料：复合材料（16MnR+316L） 刚镍合金 超级双向不锈钢 哈氏合金（NiMo:78% 20%合金）1.4 常用材料常用复合材料：16MnR+0Gr18Ni9 A：按形状分：钢板、棒料、管状、铸件、锻件 B：按成分分：碳素钢：20号钢 20R Q235低合金钢：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn锻件、20MnMo锻件高合金钢：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti尿素级材料：X2CrNiMo18.143mol（尿素合成塔中使用，有较高耐腐蚀性）焊接（一）焊前准备与焊接环境 1、焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。 2、当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊： A）手工焊时风速大于10m/s B）气体保护焊时风速大于2m/s C）相对湿度大于90% D）雨、雪环境（二）焊接工艺 1、容器施焊前的焊接工艺评定，按JB4708进行 2、A、B类焊接焊缝的余高不得超过GB150的有关规定 3、焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞

3、溅物（三）焊缝返修 1、焊逢的同一部位的返修次数不宜超过两次。如超过两次，返修前均应经制造单位技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明书。 2、要求焊后热处理的容器，一般应在热处理前进行返修。如在热处理后返修时，补焊后应做必要的热处理1.5 无损探伤（一）理论1定义：借用于现今的手段和一起在不损坏和破坏材料机器及其结构的情况下对它们的化学性质、机械性能以及内部结构进行检测。2目的： 确保工件和设备的质量，保证设备的正常运行。 射线：RT 超声波UT（焊缝、锻件） 磁粉：MT（检查铁磁性表面） 渗透：PT（表面开口缺陷） 改善制造工艺。 降低成本。 提高设备的可靠性。3.应用特点： 无损检测要与破坏性试验相结合。 正确的选用最适当的无损检测。 正确使用无损检测的时机。 综合应用各种无损检测方法。4.应用范围： 组合件的内部结构或内部组成的检查，不破坏对象，利用射线检查内部情况。 材料，铸、锻件和焊缝间检查。 材料和机械的质量检测。 表面测厚。（1） 焊缝缺陷： 裂纹：有冶金因素和应力因素或者是由组织因素和致脆因素、氢等的综合作用所引起的局部断裂。 气孔：焊接过程中溶

4、入液体金属的气体在金属凝固结晶时来不及逸出而留在焊缝内形成的空纹。 夹渣：焊接过程中，溶池内冶金反应所生成的非金属夹杂物，由于各种原因来不及浮出表面而留在焊缝内。 未焊透：是焊缝金属与母材或焊缝金属之间未被热源熔化而留下来的局部空隙。1.6 压力容器的热处理（一） 正火 目的：细化晶粒，提高母材及常化处理焊缝的综合机械性能，消除冷作硬化，便于切削加工。 方法：把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分2.5分保温出炉空冷，风冷或雾冷。 应用：16MnR 高温保温时间过长，使奥氏体晶粒大（正火）35锻件（正火）封头，筒体（正火）。（二） 调质处理 目的：提高零件的综合机械性能。 方法：淬火+高温回火（500以上）。得到索氏体。 应用：封头，筒体，法兰，管板等。材料：20MnMo 20MnMoNb 13MnNiMoNb 900950 2分3.5分/mm 水冷+空冷。螺栓螺母： 35CrMoA 25Cr2MoVA 35CrMoVA 30Mn 40Mn 35CrMoA 硬度HB=187229 用亚温淬火。（三）固溶处理：（针对奥氏体不锈钢）即在室温条件下保留奥氏体。 目的：将零件

5、加热使碳化物溶到奥氏体中，再以足够快的冷却速度将碳化物固定在奥氏体中。具有最低的强度、最高塑性、最好的耐蚀性。 应用：封头 方法：加热到10001150，以2分到4分/保温后快冷，然后水冷，再进行空冷。（四）焊后热处理：（消除应力，退火）PWHT一般热处理：SR ISR 目的：A.改善焊接接头及热影响区的组织和性能。 B.消除焊接和冷作硬化的应力。 C.防止产生焊接裂纹。 方法：A、优先采用炉内整体消除应力方法（另一法：把容器视为加热炉，在设备内部加热外壳保温）。 B、分段热处理：一端在炉内，采取适当保温措施以防有害的温度梯度（重复加热的长度1.5m），3.6m加氢反应器，长26m。 C、对环缝进行局部消除应力处理加热宽度：焊缝中心线每侧2倍板厚。 焊后热处理工艺：A、炉温400以下装炉。 B、升温速率5000/T（有效厚度）/h 且200/h。 C、保温时间T50mm，25mm/h T50mm保温时间=（150+T）/100（h）。 D、降温速率：400以上，6500/T /h 且260/h。压力容器焊后热处理的注意事项 （1）容器整体消应力处理须在整体制造完经检验合格后，水压试验之

6、前进行。 （2）严禁火焰直射工作产生过热或过烧。 （3）产品试板（含母材试板）挂片试样等应与容器同炉PWH1.7 压力试验和气密性试验（一）压力试验 压力试验按试验介质不同分为液压试验及气压试验。1、液压试验 液压实验一般采用水，需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验后应将水渍清楚干净。当无法达到这一要求时，应控制水的氯离子含量不超过25mg/L。液压试验方法：a）试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内的空气排尽。试验过程中，应保持容器观察表面的干燥；b）试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于30min。然后将压力降至规定试验压力的80%，并保持足够长时间对所有焊接接头和连接部位进行检查。如有渗漏，修补后重新试验；c）对于夹套容器，先进行内筒液压试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套内的液压试验；d）液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。2、气压试验 气压试验应有安全措施。该安全措施需经试验单位技术总负责人批准，并经本单位安全部门监督检查。试验所用气体为干燥、洁净的空气、氮

7、气或其他惰性气体。 气压试验时压力应缓慢上升，至规定试验压力的10%，且不超过0.05MPa时，保压5min，然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查，如有泄漏，修补后重新试验。初次泄漏检查合格后，再继续缓慢升压至规定试验压力的50%，其后按每级为规定压力的10%的级差逐级增至规定试验压力。保压10min后将压力降至规定试验压力的87%，并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查。如有泄漏，修补后再按上述规定重新试验。第2章 分离器概述2.1 分离器分类2.1.1 按分离器功能可分为计量分离器和生产分器两类,计量分离器主要作用是完成油气水的初步分离并计量，一般属于低压分离器；生产分离器主要作用是完成多口生产井集中进行初步分离后密闭输送，属于中高压分离器。在海洋平台上，由于空间有限，不能对每口油气井进行连续计量，因此多采用计量分离与生产分离器相接合的生产方式。2.1.2 按分离器工作压力可以分为真空分离器小于0.1Mpa；低压分离器小于1.5Mpa；中压分离器在1.5至6Mpa之间；高压分离器大于6Mpa。2.2 分离器工作原理根据分离器工作原理，主要可分为三大类，即重力分离器、旋风分离器

8、和过滤分离器。其它类型的分离器有螺道式分离器、百叶窗式分离器。2.2.1 重力分离器重力式分离器有各种各样的结构形式，但其主要分离作用都是利用生产介质和被分离物质的密度差（即重力场中的重度差）来实现的，因而叫做重力式分离器。天然气是一种无毒无色无味的气体，其主要成份是甲烷。在0及101 325kPa(1个大气压)条件下天然气的密度为0.7174Kg/m3, 相对密度为0.5548 ( 即设空气的密度为1，天然气相对于空气的密度为0.5548)。原油在标准条件下（20度,0.1MPa）密度为0.81吨/。重力式分离器根据功能可分为两相分离（气液分离）和三相分离（油气水分离）两种。按形状又可分为立式分离器、卧式分离器及球形分离器。根据各形状分离器在分离效率、分离后流体的稳定性、变化条件的适应性、操作的灵活性、处理能力、处理起泡原油和安装所需空间等方面的优缺点比较，作为海上处理设备的分离器，首选的是卧式三相分离器，其次是立式两相，球形基本上不采用。2.2.1.1 立式分离器图2-1 立式两相分离器结构图（1）立式两相分离器 如图2-1所示，立式重力分离器的主体为一立式圆筒体，气流一般从该筒体的中段进入，顶部为气流出口，底部为液体出口，结构与分离作用如图1。初级分离段即气流入口处，气流进入筒体后，由于气流速度突然降低，成股状

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