1、中华人民共和国国家标准尿素合成塔技术条件Specifications for urea reactor 1 主噩内窑与适用范围本标准规定了尿素装置中尿素合成塔的制造检查及验收规定。UDC .:.1 .717.5 GB 18.2一88本标准适用于设计压力不大于21.6MPa.设计温度不大于190C的画低碳奥氏体不锈钢以下简称不锈钢)衬里尿素合成塔。尿素合成塔的制造除符合JB741(钢制焊接压力容器技术条件队JB 754 (多层压力容器技术条件队JB2532 (热套压力容器技术条件的规定外，还应符合本标准及图样的要求。2 I用标准GB 983 不锈钢焊条GB 1220 不锈钢棒GB 2270 不锈
2、钢无缝钢管GB 2485 砂轮GB 2489 薄片砂轮GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 4226 不锈钢冷加工钢棒GB 4233 惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝GB 4237 不锈钢热轧钢板B G 93001 尿素高压设备制造检验方法超低碳奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验的试样制取ZB G 93002 尿素高压设备制造检验方法坦低碳奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验ZB G 93003尿素高压设备制造检验方法超低碳奥氏体不锈钢的选择性腐蚀检查和金相检查ZB G 93004 尿素高压设备制造检验方法不锈钢带极自动堆焊层超声被检验ZB G 93005 尿素高压设的!描检验方法尿素合成
3、塔氨渗漏试验方法ZB G 93008 尿素高压设备堆焊工艺评定和焊工技能评定ZB G 93009 尿素高压设备衬里板及内件的焊接工艺评定和焊工技能评定JG 69 衬垫石棉板JB 741 钢制焊接压力容器技术条件JB 754 多层压力容器技术条件J B 1151 高压无缝钢管超声波探伤JB 1614 锅炉受压元件焊接接头机械性能检验方法JB 2532 热套压力容器技术条件JB 2536 压力容器油漆、包装、运输S 材料1.1 尿素合成塔的受压元件材料和与腐蚀介质接触的材料必须具有质量合格证明书。1.2 不锈钢(包括熔敷金属的要求。中华人民共和国化学工业部1188-08-18批准1181- 03-
4、 0 1实施GB 8842一88衬型、人孔密封垫和1内件等与腐蚀介质接触的零部件，应采用。OCr17Ni14 Mo2改良搜戒00Cr25Ni22Mo2型不锈钢制造。所用不锈钢除符合GB4237、GB2270、GB1220、GB4226、GB9柿、GB 4233等材料标准的规定外，述应符合本标准3.2.1至3.2.4款的规定。3.2.1 化学成分3.2. 1. 1 锈钢板材、管材、棒材及锻件的化学成分应符合夜1的规定。表1% 化庐气F坞成分材料C Si Mn p S Ni Cr Mo N OOCr 17Ni 14Mo2 食N铜改良型13.00 17.00 :2.20 0.20 00Cr25Ni2
5、2Mo2型1. 90- 0.10-0.020 0.40 1.50-2.0。0.020 0.015 21.50 -22.50 24.50-25.50 2.30 0.14 二一3.2.1.2焊条、焊位、焊带、焊剂等焊接材料的熔敷金属化学成分应符合表2规定。表2% 焊接材料化,ALU 乡成分(高锦唱)C Cr Ni Mo N Mn Si p S 00Crl7Ni14 M02 17.00- 14.00- 2.20-含N钢4.00-改良那0.045 1.00 0.030 0.020 19.50 18.00 3.00 0.20 7.00 。oCr25Ni22 M02塑1. 90- 3.00-0.045 4
6、二0.200.50 0.030 0.020 26.00 I 23.00 2.40 5.50 3.2.2余相组织和铁素休含量。不锈钢(包括熔敷金属)在最终热处理后戒悍后应为!i相奥氏体组织，不应有连续网状碳化物或相。铁署专体食最不得大lO.6%。3.2.3 晶l);lJ腐蚀倾向试验。不锈钢(包括熔敷金属)晶!同腐蚀倾向试验的试样应符合ZBG 93001的规定。品问腐蚀倾向试验方法t应符合ZBG 93002的规定，其五个周期的平均腐蚀速率CR须符合下列规定。自a. OOCr17Ni14Mo2改良fiJ.不锈钢:CR3.3mj 48h, b. OOCr2SNi22Mo2期不锈钢:CR1.5mj 48
7、ho 3.2.4 J在悴性腐蚀检查及金相检查。经晶IAl腐蚀倾向试施后的全部衬盟极材及其焊接接头试样，必须改行选悼性腐蚀价高&金相检苦苦F对于内件等真他与腐蚀介质接触的不锈钢(包括熔敷金属)试样，打在晶i时腐蚀倾向试验中第阳、五周期的腐蚀速率分别扭过第兰、凹周期的腐蚀迪率的50%时，这d尝试样必须进行选摔性腐蚀检查及金相检查。检查方战JiZ符合ZBG 93003的规定。枪商结果JiZ符合F州规定。3.2.4.1 在试样的检查撤回L面向腐蚀介腊的路悍性腐蚀深度。成符合1刊IJ规!定:GB 9842 88 a. 母材和熔敷金属均为ooCr17Ni14Mo2改良型不锈制如圈1a): 母材板材、管材、
8、棒材、锻件)及其焊接热影响区(H.A.Z.)的选挣性腐蚀深度。二在垂直于轧制戒锻造方向上应不大于70m，在平行于轧制或锻造方向上应不大于200件mo熔敷金属的i在择性腐蚀深度。，在任何方向上班不大于200l.1mob. 母材为OOCr1. 7 Ni14 M02改良型不锈钢，熔敷金属为ooCr25Ni22Mo2翻不锈钢如幡tb)ot5:材及英悍接热影响区的j选择性腐蚀深度。应恃合a项规定，熔敷金属的选择性腐帧部费l，在任何方向上应不大于100moOOCr17Ni14Mo2燃徽合11命飞20ll!1mOOCr25Ni22Mo2憾tt会鹏10你翻t击材。，父70J.lmH. A.Z. :JOl1 m
9、 a 3.2.2 金相组织应符合3.2.2款规定。3.3 不锈钢的锺验因1所用不锈制材料应按下列规定复验，排符合3.2集型求。3.3.1 板材、管材、棒材及锻件等原材料a. 按炉批号肇验化学成分。队连件测定铁素体含量。b C. 同一熔炼炉号、同一规格、间一热处理炉号的原材料，眼按下列规定抽样进行晶间腐蚀倾向试验。当总数相过5件时，每5件取1个试样，剩余不足5件取1个试样，总数为5件时，取2个试样s当总数不足5件时，取1个试样。在取2个以上试样时，不得取自问一件服-材料。试样的制取应符合ZBG 93001的规定。d. 应按3.2.4款的规定进行选择性腐蚀检查及金相检查。e. 应濡张检查衬盟板材的
10、尺寸、外形(平面度按GB42371组板要求)及表团质戴。r. 外径大于20mm的不锈钢高压无缝臂应邂根进行姐声披探伤，井符合JB1151的规定。3.3.2焊接材料应搬炉(批)号童艺脸焊条、焊丝、焊带及焊剂等焊接材料的熔敷金属的化学成分、铁素体食最、晶间腐蚀倾向试脸、边捧性腐蚀检查及金相检查。8. -1锵俐的林记8.1 对提验合格的不锈钢材料，应作确认栋记。在制造过程中应将该你记移植到零件的明显部位上。8.2 应使用不含金属颜料、航化物或含氯离子量不大于25ppm的防水墨水或油楼等在不锦锅上书写标记，也可采用尖端半径不小于0.15mm的圆头攒钱硬印作标记。GB 1842 8.5 人孔宿封垫用石棉
11、板，除符合JG69的规定外，真氯离F命最应不大于100ppm。4冷热加工成型4. 1 :t:锈钢件焊接岐口的制备应采用机械加工方法制备焊接坡口。若须采用热切割法:(如等离子切割)制备焊接坡口时，必须打自睡去除影响耐腐蚀性能的金属。坡口表面须经铁素体含量测定及替自2探伤检菇。4.2 不锈钢件的打膳4.2.1 应使用椒胶戒尼龙惨合氧化铝的砂轮打腾不锈钢件，砂轮质量应符合GB2485及GB2489的规定。打磨过碳钢的砂轮不得用于打磨不锵钢。4.2.2衬盟蜿蜒焊缝的打磨区域不允许出现回火色禅。4.2.1接触腐蚀介质的衬果表面纷打膳启应进行抛光处理。4.1 制造过程中衬里表面的保护4.1.1 制造过程中
12、应防止胎具、工夹具、电弧、飞溅等损伤衬里表面，对影响耐腐协性能的损伤必须修麟，修麟深度应不跑过GB，4237中表23的规定。4.1.2 制海过幌中应防止油污、含氯离子物料和铁素体钢等污染衬盟表团。4.4球形封头4.4.1 球形封头应符合JB741第6条(川、(2(4 )款规定。2 4.4.2用弦长不小于丁fDg且不小子球瓣弧伏的样板检章分瓣冲压球形封头的瓣片曲率，任何部位的间隙应不大于2.5mm段ID，为容樱公称内使以下相同)。4.4.1，黯体冲压球形封头的拼板对接焊辑错边最b应不大于2mm (圈2)。分瓣忡压球形封头的瓣片对接焊辑错油量tb应不大于板厚的10%，且不大于3mm，但真板摩扭过8
13、mm时，对接焊缝错边量b应不大于5mmo 圈24.4.4球形封头的内径府与相连的筒节内缴相配，其最大内径与最小内径之差e脱不大于0.5%Dg 阁川，且符合坏缝锚边量的规定。e =D,. -D翩翩因3GB 984t一884.4.5衬里或堆焊不锈钢前，球形封头内表面与规定形状的上偏差如图4)应不大于:1.25%D，F偏差应不大于0.625% Dg，并应圆滑过渡。图44.4.8封头衬里或堆焊不锈钢前，内表面应经机加工或打磨光滑，不允许有影响衬里或堆焊层质量的缺陷存在。4.5筒节4.5.1 多层壳体内筒或单层壳体筒节纵焊缝对口错边量b应不大于1.5mm(图5) ，纵焊缝棱角E应r不大于2mm (图6)
14、。l/ LJ. 且不小f300mn图5图64.5.2 在热套衬里及松衬衬里之前，应除去与其套合的低合金钢筒体内哇的氧化皮、油垢等污物，对悍缝错边、棱角及其他突台、凹陷等须修磨、严滑?不允许有影响衬里质量的缺陷存在。4.5.3 筒节同一断面上最大内径与最小内径之差e应不大于0.5%Dg，且不大于6mm。4.8组装4.8.1 坏悍缝的对口错边量应符合下列要求:当衬里板厚度小于或等于8mm时，错边量应不大于2.5 mm，当衬里板厚度大于8mm时，错边量应不大于3mm。4.8.2 衬里4.8.2.1 衬里与筒体、封头内壁应贴紧。可用木锤或100-150g不锈钢锤轻敲衬里，检查贴紧程度，任一单个不贴合面
15、积应不大于250cm2，其长度不大于300mm，总的不贴合面积应不大于衬里总面积的10%。任一端部不贴合的局部最大径向间隙应不大于1mm。4.8.2.2 衬里板的两相邻拼接焊缝距离、相邻筒节的衬里纵焊缝距离、封头衬里拼接焊缝的端点与相;邻筒节衬里纵焊缝的距离，均应不小于100mm。4.8.2.3塔板托架与衬里的连接焊缝边缘，应与衬里纵缝边缘错开，错开距离应不小于衬里板厚度。GB 8842- 88 塔板托架与衬里坏缝边缘的距离应不小于50mm。4.6.3塔体直线度允差每6m长不大于6mm，且总长的累计偏差应不大于0.05%简体长度。4.6.4 下封头底摩、V.面到容器基准线的距离偏差应不大于6m
16、m (图门。容器基准线应有永久性标记。族冲t由图74.7塔板及塔板托架4.7.1 塔板局部、v面度在300mm长度内应不大于2mm;在整个板面内的弯曲，应符合表3规定。表3mm 弯曲塔板K:度不大于: 1000 3.0 1000 -1500 3.5 /1500 4.0 4.7.2塔板螺栓孔ljl心圆直径允差、相邻两孔强长允差和任意两孔弦长允差均不大于2mm。4.7.3 问-层塔极托架标lfl的最大偏差为3mm。4.7.4相邻两层塔板托架的间距允差不大于3mm。fI意两层塔板托架的间距允差不大于10mm。4.7.5 分块式塔板出J前应预组装，并检验安装尺寸。5焊接5. 1 受压件的施焊、受压件与
17、非受压件的施焊以及不锈钢的施焊包括定位焊必须由评定合格的焊工承担。焊王必须严格遵守焊接工艺规程。5.2焊接工艺规程必须按图样技术要求和施焊单位评定合格的焊接工艺进行编制。GB .2-. 5.3 凡撞挥单位首次焊接的受压件钢种或不锈钢材料牌号，首次采用的焊接材料或捍接方法，以及改变已经评定合格的捍接工艺的主要参数时，均在在尿素合成塔撞捍前进行焊接工艺评定。5.不锈钢的焊接工艺评定及焊工技能评定应符合ZBG93009及ZBG 93008的规定。5.5除图样另有规定外，凡与腐姐j)-质接触的不锈钢对接焊缝及角悍缝如衬里极与塔板托架的角捍缝等应为全焊透结构。5. 暴露在腐她介质中的不锈钢接雪墙面，必须
18、采用符合3.2条要求的焊接材料堆捍覆盖。5.7 不锈钢带摄堆焊不得少于2层其中过渡层为1层，露腐饱层不少于1层)，不锈钢手工堆窍不得少于3层其中过渡层为1层，酣腐姐罢不少于2层。堆焊巅腐铀层从其表面最能点量起总厚度z衬里部分，不得小于3mm事密封菌部分，在加工完单岳应不小于6mmo 5. 不锈钢的焊接应采用线状焊道z层间温度应不大于150Cl与腐锤介质接触的焊缝表雷应最后焊成。不得在持里的非挥接区表面引强或投弧。5.球影封头不锈钢的堆;串还应得合下列要求:大面积手工堆捍的悍适应排成条形或同心菌影，国一焊层的枚强点可呈一斜线或在同一条母线上z梧邻焊道搭接宽度-般为想道宽度的工分之。带极堆捍的焊道
19、应排或!母心圆形，各同心国焊道的首尾搭接点应在同一条母线上z酣蔬蚀层焊道应与过渡层焊道平行，旦酣腐他层焊道搭接熔合线应与被覆盖层搭接熔合线错开。5.10 用10倍放大镜险查不锈钢衬重焊缝内外麦面及堆捍层表函，其外观质量应持合下列规定za. 堆焊层、焊缝及熟影响区表面不得高裂纹、气孔、弧挠、沾j查、未捧合或咬边等缺陷存在Eb. 对于直径小于0.5mm的气孔或沾渣，以及深度小于0.5rm的咬边等缺陷，允许打磨清除，噩滑过撞z打磨后的军度应不小于衬里母材及堆捍层允许的最小厚度F当缺陷尺寸超过上述规定时，应清除后补挥。 角焊缝应有困滑过摸到母材的元何形拔。5.口不锈钢对接捍缝、角焊建及堆焊层的返穆应符
20、合下歹IJ规定za. 应使陪打磨法清除不允许存在的缺陷，并按评定合格的补捍工艺进行补焊zb. 焊缝及堆捍层的同J部位返修次数不宜超过商次，若超过上述规定需经制造单位技术总负责人挝准，返修后将逗修部位、次数和无榻探伤等结果记人质量iE明书。5.12 不锈钢施拜包括逗修补焊时必须做好撞焊记录。捍E应及时在焊缝附近的规定部位作捍王标记。与腐蚀介质接触的不锈钢表面上，只允许作p;写标记，不允许打挥工钢印。e热处理&.1 凡不锈钢内件戎衬里零部件有下列情况之a者，应进仔热处理。.1.1 对不锈钢堆悍衬里，殷应在过渡层堆捍后、耐弱性层堆焊前，进行消除应力热处理。&.1.2玲成影变形率超过20%的不错钢苓部
21、件，应件提高酣腐蚀笆能的国溶热处理。6.1.3不锈钢苓部件热成形后，应作提高酣属性性能的问溶热蛙理。6.2消除应力热处理握度应得合表4娓定。表4堆j焊不锈钢过渡层材质消除应力热处理温度.C00CrI7 Ni 14 Mo 2改良塑510 :t 10 00Cr25Ni22Mo 2型560 :t 10 &.3 不锈钢零部件不得进行局部热处理戎再次!d.上的整体国溶热是理。GB 9142- 11 8.4 不锈钢零部件被加热前，必须清除油脂、油漆等污物。凡需与不锈钢加热件接触的王夹具，必须用不锈钢制造。直接与已被加热的不锈钢件接触的工夹具，需要预热98.5 固溶热处理需带有热处理试板，并应同炉进行热处理
22、。8.8不锈钢零部件经热处理后，须进行酸洗处理。7 试件7.1 .每台塔的衬里不锈钢焊接试板数量应符合下列芙求。a. 每焊5个衬里筒节至少带纵焊缝试板1块，剩余不足5个衬里筒节至少带f块纵焊缝试板，b. 每一个球形封头衬里，至少带拼接焊缝试板1块，c. 凡需经热处理达到耐腐蚀性能要求的衬里零部件，每一炉批号至少带热处理试板1块。7.2 衬里焊接试板的制备，除符合JB741第29条(1 )、( 2 ).及(3)的规定外，还应满足本标准7.3条及ZBG 93001制样的要求。7.3衬里焊接试板的检验。7. 3.1 焊缝外观质量应符合5.10条的规定。7.3.2焊缝铁素体含量的测定应符合8.4条的规
23、定，并随同焊件进行。7.3.3焊缝着色探伤应符合8.5条的规定，并随同焊件进行。7.3.4 焊缝应100%X射线检验，射线照相质量和焊缝质量应分别符合GB3323中AB级和I级的规定。7.3.5焊缝熔敷金属的化学成分应符合3.2.1.2项的规定。7.3.8焊接接头的晶间腐蚀倾向试验，应符合3.2.3款的规定。7.3.7 焊缝熔敷金属、母材及热影响区的选择性腐蚀检查及金相检查应符合3.2.4款的规定。7.3.1 每台塔的衬里板焊接接头至少做1个拉力试验，并符合JB 1614的规定。拉力试验结果应不低于母材的标准值。7.4 同溶热处理试板应作表面质量检查、铁素体含量测定、晶间腐蚀倾向试验、选撑性腐
24、蚀检查、金相组织检查及拉力试验，其结果应符合3.2条及7.3.8款的规定e8 无损栓验1.1 无损检验必须由评定合格的无损检测人员承担。1.2应根据产品技术要求制订无损检验工艺规程，并按规程操作。1.3不锈钢焊缝、热影响区及堆焊层的外观质量应符合5.10条规定。8.4不锈钢焊缝和堆焊层表面应进行铁素体含量的测定，任一测点处的铁素休含量不得大于0.6%。8.5不锈钢焊缝和堆悍层表面，应按JB741中附录六渗透探伤及下列规定进行着色探伤，其结果应符合5.10条中a和b款的规定。a. 内件和衬里焊缝(包括衬里1工的角焊缝等表面须经100%着色探伤$b. 衬里堆焊层至少须经两次着色探伤，第4次在过渡层
25、堆焊后进行，检查的过渡层表面积应不小于总堆焊面帜的30%;第:次在耐腐蚀层堆焊后进行，耐腐蚀层表面须经100%着色探伤。8.8不锈钢带极堆悍层和经过加_的手工堆焊层表面，须按ZBG 93004的规定进行超声波探伤及堆焊层厚度测量。堆焊层的厚度应符合5.7条或图样的规定。8.7 凡在塔体外焊接的衬里焊缝，应进行100%X射线检验，射线照相质量和焊缝质量应分别符合GB 3323中AB级和I级的规定。8.1不锈钢对接焊缝、角焊缝及堆焊层经无损检验发现有不允许的缺陷时，应按5.11条的规定清除缺陷及补悍，并对返修部分重新进行无损检验，直至合格。GB 8842 88 水压试验和氟涉漏试验8.1 尿素合成
26、塔制造克工脑应进行水应试险和靠在楼漏试险。，1.2 水应试勘除符合JB741第七尊重规定外，还应符合下列规烧。a. 水压试验用水的氯离F含量应不大于25ppm，b. 水压试验时水的温度应比尿素合成塔外先材料的脆性转变温度高5C，并且不低:f15C。当塔体温度与水温大致相问时，开始加应当试验压力，C. 水压试验后，应对衬盟焊缝表面进行100%着色操伤08.1鲍渗漏试验应符合下列规定。a. 水应试验胎须对衬盟层进行氨穆漏试验Fb. 检揣系统必须畅通zC. 树盟层的氨棒漏试验应符合ZBG 93005的规定。 不锈钢的班面处理10.1 尿素合成塔纯靠棒漏试验合格后，应对不锈钢表丽进行酸挠、钝化处理。注
27、g钝化处理是否在容器制造厂进行，由用户与容器制造厂协议确定。10.2 酸洗、钝化后须立即用食氯离F小于25ppm的水冲洗，直泵pH试纸检班里中性为止。10.3 酸洗、钝化盾的处理。a. 排除墙内积水，保持塔内表面F燥及清洁sb. 更换*压试验时用于人孔宿封她的石棉她片pC. 封闭所有开口(包括检漏智)。11 油漆、包辑、运输、标志及出厂技术文件11.1 尿素合成塔的油棒、包装、运输及标志应忡合JB2536的规定。对采用梅远的尿素合成塔，塔内应克以0.03MPa细气，并须防止海成问染不锈钢。11.2 尿素合成塔铭牌应包描下列内容za. 制造单位名称自b. 产品名称sC. 制造单位的产品编号sd.
28、 制造日期Ee. 设计LI力，f. !.kEE试验压力$6 设计温度，h. 容器重量。11.1 尿素合成塔的出技术文件至少应包括下列内容。11.3.1 巾厂合格证。11.1.2 安装操作说明书za. 尿素合成塔特性旬括设计压力、试黯阻力、设计漏度、忑作介质hb. 操作的特殊赘求，亿萦焊、安装等特殊说明。11 .8.8 晓工阁。11 .8.4质最IE明书:a. 主要零部件材料包括焊接材料)的化学成分、机械性能及蜓肇雄报告p衬恩及内件材料还应街铁素体测定、晶间腐蚀倾向试雄、选摔性腐蚀检查和金相检查、以及衬盟版材表面质最检查的报GB 9142- 88 此同b. 零部件的无损检验报告;C. 得接工艺评定及停工技能评定报告1d. 瞰质量的主要检查报告(包括辉接接头试验、憾的无损检验及跑过规定次数的幽结果等)Je. 材里得继X射线检验的排版图11 热处理曲线记录及检验报告i1.水压试验蹦蹦试验报告!b. 主要时、接管方位的检验报告!1. 锦牌照片翩印件J. 与本标准和图样(包指用户的特殊订货要求)不符的项目。附加说明:本标准由中国化工装备总公司提出。本标准由化工部化I附研究院归口。本标准由南京化学1v.公司化酬厂负责起草。本标准主要醉人陈建俄、昆。
