一种氨合成塔的新型筒体及氨合成塔的制作方法

1.本实用新型涉及合成氨生产技术领域，具体为一种氨合成塔的新型筒体，同时还提供一种氨合成塔。


背景技术：

2.高压容器是石油化工、煤化工、化肥生产的主要设备，其氨合成塔是高压容器的核心设备，其设计压力高(基本超过15mpa),设计温度高(基本为300℃)，其介质存在大量的氢，因此该设备存在氢腐蚀，所以筒体材料选择正火 回火的cr
‑
mo钢，cr
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mo为中温抗氢钢，其性价比好，但是其存在延迟裂纹的倾向，其焊接要求做到焊前预热、焊后消氢及焊后热处理的要求。因氨合成塔的压力高，其要求的筒体壁厚较厚，目前筒体结构型式有单层和多层，多层的结构避免了厚板的要求，也避免了深环焊缝的存在，其设备成本较单层的要降低30％以上。因此，高压容器的氨合成塔的筒体结构采用了整体多层夹紧式的结构(具体是内筒 层板)，内筒接触介质部分一般采用中温抗氢钢14cr1mor,层板采用常用的低合金钢q345r即可，这样造价成本降低。但内筒采用14cr1mor，其要求与其焊接的所有焊缝需要热处理，而与内筒接触的第一层层板就存在与内筒焊接的焊缝，考虑到筒体多层结构的层板不能进行热处理(因热处理会消除层板间的夹紧力)，则在内筒与层板之间设置一层盲层板。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述问题，本实用新型所提供的一种氨合成塔的新型筒体及氨合成塔，通过在氨合成塔的内筒体与外层板之间设置一层盲层板，且盲层板两端焊接形成的焊缝不与内筒体接触，这样，与内筒体接触的盲层板上不存在与内筒体焊接的焊缝，因此内筒体和多层结构的外层板均无需进行热处理，有效的保证了氨合成塔的工作性能。
4.为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种氨合成塔的新型筒体，包括内筒体、盲层板和外层板，所述盲层板包裹在所述内筒体的外部，所述外层板包裹在所述盲层板的外部，所述盲层板和外层板的两端分别焊接，且所述盲层板两端焊接形成的焊缝不与所述内筒体接触。
6.在其中一个实施例中，所述盲层板的两端分别设置有缺口，所述缺口分别设置在所述盲层板一端的外侧以及另一端的内侧，所述盲层板的两端搭接焊接，且两端之间焊接形成的焊缝位于所述盲层板外侧的两端之间。
7.在其中一个实施例中，所述缺口的高度等于所述盲层板厚度的一半。
8.在其中一个实施例中，所述缺口的形状呈矩形，且所述盲层板两端的缺口的长度不一致。
9.在其中一个实施例中，所述盲层板两端的缺口的长度差为3毫米。
10.在其中一个实施例中，位于所述盲层板两端的外侧的转角处分别倒角设置。
11.在其中一个实施例中，所述盲层板两端的外侧的转角处倒角的角度为30度。
12.在其中一个实施例中，所述盲层板的外部包裹有多层所述外层板，且相邻的两个所述外层板两端之间的焊缝相互错位设置。
13.本实用新型还提供一种氨合成塔，其特征在于，具上述所述的一种氨合成塔的新型筒体。
14.进一步的，本实用新型提供的一种氨合成塔，还包括端部法兰，所述端部法兰设置在所述盲层板的端部，且与所述盲层板之间堆焊连接。
15.与现有技术相比，本实用新型提供的一种氨合成塔的新型筒体及氨合成塔，通过在氨合成塔的内筒体与外层板之间设置一层盲层板，且盲层板两端焊接形成的焊缝不与内筒体接触，这样，与内筒体接触的盲层板上不存在与内筒体焊接的焊缝，因此内筒体和多层结构的外层板均无需进行热处理，有效的保证了氨合成塔的工作性能，增加了设备的安全性，降低了制造成本，同时采用多层包扎结构的氨合成塔应用更广泛，其安全性和使用效果都很好，深受市场欢迎。
附图说明
16.图1为本实用新型的局部剖示结构示意图；
17.图2为本实用新型中盲层板连接处的局部剖示结构示意图。
具体实施方式
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
23.如图1和2所示，为了便于描述，本实用新型中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图1所示的方位为准；
24.一种氨合成塔的新型筒体，包括内筒体1、盲层板2和外层板3，盲层板2包裹在内筒体1的外部，外层板3包裹在盲层板2的外部，盲层板2和外层板3的两端分别焊接，且盲层板2两端焊接形成的焊缝5不与内筒体1接触；
25.通过在氨合成塔的内筒体1与外层板3之间设置一层盲层板2，且盲层板2两端焊接形成的焊缝5不与内筒体1接触，这样，与内筒体1接触的盲层板2上不存在与内筒体1焊接的焊缝，因此内筒体1和多层结构的外层板3均无需进行热处理，避免了因热处理会消除外层板3间的夹紧力的现象，有效的保证了氨合成塔的整体工作性能。
26.具体的，如图2所示，为了实现了盲层板2两端焊接形成的焊缝5不与内筒体1接触，在盲层板2的两端分别设置有缺口21，缺口21分别设置在盲层板2一端的外侧以及另一端的内侧，盲层板2的两端搭接焊接，且两端之间焊接形成的焊缝5位于盲层板2外侧的两端之间，这样的设计结构简单，连接强度也能得到保证，非常有利于该结构的应用和推广。
27.在本实施例中，缺口21的高度等于盲层板2厚度的一半，这样盲层板2的两端搭接焊接后，其两端的外侧壁和内侧壁平齐，因此，不会出现与外层板3或内筒体1之间存在间隙的现象。
28.优选的，缺口21的形状呈矩形，本实施例优选为长方形，且盲层板2两端的缺口的长度不一致，这样当盲层板2两端相互搭接后，盲层板2外侧的两端之间就会存在一定间隙，因为这个间隙的存在，就方便对盲层板2外侧的两端进行焊接以形成焊缝5，有效的保证了盲层板2两端之间的连接强度。
29.优选的，为了提高盲层板2两端的连接强度，在位于盲层板2两端的外侧的转角处分别倒角设置，这样就能够增大盲层板2外侧的两端之间焊缝5的尺寸进而提高盲层板2两端的连接强度。
30.具体的，盲层板2两端的缺口的长度差为3毫米，盲层板2两端的外侧的转角处倒角的角度为30，盲层板2的材质为q345r、厚度为6毫米，盲层板2两端长度较长的一个缺口的长度为15毫米，另一个为12毫米，当然，盲层板2厚度以及其两端的缺口的长度以及盲层板2两端的外侧的转角处倒角的角度可以根据设计的要求以及实际工况的需求进行相适应性的修改。
31.在本实施例中，盲层板2的外部包裹有多层外层板3，且相邻的两个外层板3两端之间的焊缝相互错位设置，外层板3的轴向的焊缝之间相互错开，无深厚环焊缝，焊接不易产生缺陷，避免了大厚度筒体的焊接、探伤和热处理，节约了能源，必要时，可将制造工装设备运往现场，进行现场组装，从而解决了大型高压容器运输难的问题。
32.本实用新型还提供一种氨合成塔，其特征在于，具上述所述的一种氨合成塔的新型筒体；
33.进一步的，本实用新型提供的一种氨合成塔，还包括端部法兰4，端部法兰4设置在盲层板2的端部，且与盲层板2之间堆焊连接，其堆焊的高度为6毫米。
34.氨合成塔的筒体采用整体多层夹紧式结构：内筒体 外层板的结构，内筒体1的材料选择可根据设备介质、使用工况、工艺要求等选材，氨合成塔介质为氢，工艺条件是高温高压，所以存在氢腐蚀要求，那么接触介质的材料选择性价比高的14cr1mor，该材料为中温抗氢钢，但其对焊接性能要求高，存在延迟裂纹，标准要求与其焊接的焊缝都需要消除应力热处理。但是通过在其内筒体1与外层板3之间设置盲层板2，盲层板2不参与筒体的强度计算，但实际上有一定的作用。为了避免盲层板2与内筒体1之间存在焊缝，则对盲层板2的纵环焊缝坡口进行优化设计，使其采用垫板的型式，保证其连接其两端的焊缝5不接触内筒体1，这样就能避免内筒体1上有焊缝而需要消除应力以进行热处理的要求，有效的保证了氨合成塔的工作性能，增加了设备的安全性，降低了制造成本。
35.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
36.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。