[实用新型]整体多层夹紧式尿素合成塔

说明书

技术领域

本实用新型属于尿素生产设备，具体涉及一种尿素合成塔内筒。

背景技术

尿素合成塔是尿素生产装置的关键设备，它由承压筒体、上下球形封头及其不锈钢衬里层与内部工艺塔板等组成。现有的尿素合成塔，其承压筒体的制造方式采用层板包扎式，以其不锈钢衬里层(δ＝8，316Lmod材料)及带检漏沟槽的盲层(δ＝6，16MnR材料)直接作内筒，外面包扎层板(δ＝12+13×8，16MnR材料)制成筒节，筒节总厚度为130mm，然后筒节与筒节以深厚环焊缝相联接。这样的制作工艺劳动强度大，生产效率低，材料利用率低，且承压筒体具有深厚环焊缝，造成焊缝处较大的应力集中，影响了产品使用的安全可靠性。

发明内容

为了解决现有尿素合成塔内筒具有深厚环焊缝的问题，本实用新型提供一种整体多层夹紧式尿素合成塔内筒。

具体的结构改进技术方案如下：

整体多层夹紧式尿素合成塔包括上封头、下封头和两节以上的筒节，所述每节筒节包括不锈钢衬里层和带检漏沟槽的盲层，所述不锈钢衬里层厚度为8毫米，所述带检漏沟槽的盲层厚度为6毫米；

所述每节筒节的盲层外侧设有强度层，所述强度层厚为12毫米，强度层材料为16锰容器板(16MnR)。每节筒节的壁厚为26毫米；

所述两节以上的筒节之间焊接连接，两节以上的筒节两端分别焊接连接上封头和下封头组成整体的内筒；

所述内筒外侧包扎焊接连接三层以上的层板。

所述上封头与三层以上的层板之间的焊接结构为梯形结构，下封头与三层以上的层板之间的焊接结构为梯形结构。

所述各层层板的轴向焊缝之间相互错开78度。

所述相同层的相邻层板纵焊缝依次错开180度；盲层的纵焊缝与不锈钢衬里层纵焊缝错开20-30毫米。

本实用新型的有益技术效果体现在以下几个方面：

1、本实用新型的内筒先由三层钢板组焊成一个筒节即不锈钢衬里层(δ＝8，316Lmod材料)、带检漏沟槽的盲层(δ＝6，16MnR材料)及强度层(δ＝12，16MnR材料)。然后，筒节与筒节、筒节与上下球形封头组焊而成一个整体内筒。整体内筒经检验合格后，采用夹紧机械手将层板逐层整体包扎在内筒上，层板的纵、环焊缝相互错开，没有深厚环焊缝。焊接不易产生缺陷且缺陷沿壁厚方向扩展不连接，避免了大厚度的焊接，探伤和热处理，大大地提高了生产效率。

2、采用整体内筒外包层板后，改径向包扎为切向夹紧，使层板间隙更小。并利用层板间摩擦力的特征，可降低对层板焊缝的要求，又提高了容器的安全裕度。

3、包扎过程中先焊层板纵焊缝，后焊环焊缝，纵焊缝的收缩即使层板进一步贴紧，又对内层层板产生一定的预紧力，筒体应力分布沿壁厚分布均匀，受力状况较佳，具有只漏不爆的特点，有更可靠的安全性能。

4、材料利用率高、选材面广、同类容器中重量最轻、制造成本低。

5、制造工艺先进，机械化程度高。层板夹紧装置操作灵活，尤对大直径超长设备可作现场制作，解决了大型设备运输困难的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为图1的A-A剖视图，

图3为图1的“I”放大图，

图4为三层以上的层板环焊缝分布示意图，

图5为两节以上的筒节两端分别与上封头和下封头焊接后结构图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1，整体多层夹紧式尿素合成塔包括上封头1、下封头5和两节以上的筒节，每节筒节包括不锈钢衬里层2和带检漏沟槽的盲层3，不锈钢衬里层厚度为8毫米，带检漏沟槽的盲层厚度为6毫米；每节筒节的盲层3外侧焊接设有强度层4，强度层4厚为12毫米，强度层材料为16锰容器板(16MnR)，每节筒节的总壁厚为26毫米；

两节以上的筒节之间焊接连接，两节以上的筒节两端分别焊接连接上封头1和下封头5组成整体的内筒，见图5；内筒外侧包扎焊接连接三层以上的层板6。

各层层板的轴向焊缝之间相互错开78度，相同层的相邻层板纵焊缝依次错开180度；盲层的纵焊缝与不锈钢衬里层纵焊缝错开20-30毫米，见图2和图4。上封头1与三层以上的层板6之间的焊接结构为梯形结构，下封头5与三层以上的层板6之间的焊接结构为梯形结构，见图3。

将不锈钢衬里层2卷焊成一个筒节，筒节尺寸为Φ1400×8×2370(内直径×厚度×长度，毫米)。为了防止筒节变形，在筒节内装置两个撑胎并撑紧。接着在不锈钢筒节外包扎一层带检漏沟槽的盲层(厚度为6毫米)。然后，在盲层外包扎一层强度层(厚度为12毫米)。包扎后的筒节总厚度为26毫米。最后，将若干筒节及上、下球形封头组焊成整体多层夹紧式尿素合成塔内筒，如图5所示；筒节与筒节、筒节与上、下球形封头焊接组成一个整体内筒，整体内筒经检验合格后，采用夹紧机械手将层板逐层整体包扎在内筒上，层板的纵、环焊缝相互错开，没有深厚环焊缝；就制成整体多层夹紧式尿素合成塔承压筒体。