材料成型及控制工程焊接方向毕业设计说明书

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1、毕业设计说明书 第 1 页 共 34 页 1 引言引言 11 加氢反应器的现状及发展趋势加氢反应器的现状及发展趋势 加氢反应器是有机化学实验室和实际生产过程中一件非常重要的设备， 不仅可 以用作加氢反应的容器，而且也可用于液体和气体需要充分混合的场合。在化学制 药方面有着广泛的用途， 可作为产品开发、 有机化学制品和医药品研究的基础设备， 还可用于定量分析工业过程中催化剂的活性。 加氢反应器由于长期处于高温、高压、临氢、高温硫和硫化氢环境 , 其使用 条件苛刻 , 因此设计和制造难度较大。长期以来 , 国内外对其设计、材料和制造 技术进行了大量的理论研究和工程实践。 特别是近年来 , 随着加氢

2、装置的大型化 , 加氢反应器的制造周期加长、生产成本不断提高。为了缩短制造周期、降低生产成 本 , 保证加氢反应器的安全可靠运行 , 研究人员开发了新材料 , 应用了许多新 工艺、新技术。 12 产品简介产品简介 图 1.1 加氢反应器简图 由图 1.1 可知：筒体两端连接椭圆形封头各一个，上封头上接有两个接管、一 毕业设计说明书 第 2 页 共 34 页 个法兰，下封头上接有卸料管、出口弯管，筒体内上部装有积垢篮，筒体上接有五 个接管，筒体采用裙座支撑。 本次设计生产的设备为加氢反应器，属于三类压力容器，筒体直径 1400mm， 高 13900mm，壁厚(163)mm，生产数量：两台设备。

3、筒体纵焊缝交错分布，避免了十字交叉，有利于减少焊接应力及变形；主要加 工手段为焊接，此外还采用冲压、卷弯、机加工等辅助工艺。 13 工艺性审查工艺性审查 加氢反应器技术特性见表 1.1。 表 1.1 技术特性表 设计压力（MpaG） 2.0 设计温度（） 400 工作压力（MpaG） 1.5 工作温度（） 370 物料名称 氢气、C1-C5 烃、硫化氢 焊缝系数 1 腐蚀裕度（mm） 地震烈度 7 基本风压（N/ 2 m） 400 保温厚度（mm） 190 保温重量（Kg） 最大容量（Kg） 最小重量（Kg） 全容积（ 3 m） 12.93 容器类别 三类 再 生 工 作 压 力 （MpaG）

4、 0.15 再生工作温度（） 510 再 生 设 计 压 力 （MpaG） 0.3 再生设计温度（） 520 本设备按加氢反应器制造技术要求进行制造试验和验收。 开口接管与壳体的焊 缝表面应圆滑过渡。设备壳体上除工艺预焊件外不允许焊接设计以外的任何零件。 捕集器（积垢篮）安装时，平面度允差 3mm，其中心线与反应器同轴度允差 3mm。 卸催化剂前应拆除捕集器。容器的全部受压焊缝应进 100%X 射线探伤检查，射线 探伤符合 JB/T 4730.2-2005承压设备射线检测规定中级合格。设备制造完毕 后，以 2MPa 进行水压试验，合格后再以 1.8MPa 进行气密性试验。 经审查，该反应器设计合理，可以着手制定生产工艺。 毕业设计说明书 第 3 页 共 34 页 2 焊接工艺分析焊接工艺分析 15CrMoR 属于耐热钢，焊前需要预热,预热温度 150，焊后 650830退火 处理。 0Cr18Ni10Ti属于奥氏体不锈钢，焊前不需要预热，焊后不需要热处理。 以上两种钢材均采用熔化极气体保护焊，保护气为 Ar（99.9%）。优点如下： （1）焊接过