國產化首批！哈電集團鍋爐公司神華榆林兩臺戴維甲醇反應器運抵現(xiàn)場 ?
來源：哈爾濱電氣集團有限公司
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發(fā)布時間：2020-04-10
戴維甲醇反應器產成發(fā)貨現(xiàn)場。
4月9日，哈電集團哈爾濱鍋爐廠有限責任公司（以下簡稱“鍋爐公司”）傳出喜訊，鍋爐公司承制的國產化首批神華榆林CTC-1項目兩臺戴維甲醇反應器運抵現(xiàn)場。該設備的順利產成運抵打破了國外公司長期壟斷的局面，標志著鍋爐公司大型石化產品的設計制造能力達到了國際先進水平，為國內石化行業(yè)發(fā)展做出了突出貢獻。
設計制造實現(xiàn)國產化
鍋爐公司承制的戴維甲醇反應器其設計、制造、材料及檢驗要求極高，具有技術成熟度高、內部結構復雜、制造難度大等特點，此前該類產品全部依靠進口。對此國家全力支持傳統(tǒng)產業(yè)優(yōu)化升級，培育若干世界級先進制造業(yè)集群。鍋爐公司瞄準國際標準，積極促進石化產業(yè)邁向全球價值鏈中高端，憑借雄厚的技術實力和領先的生產制造水平，得到了英國戴維公司的認可，授權鍋爐公司設計制造戴維甲醇反應器。神華榆林戴維甲醇反應器通過國產化設計制造，有效降低了設備供貨周期和建設成本。
神華榆林CTC-1項目是目前國內在建的超大型煤化工項目，年產甲醇180萬噸。為了拿到該項目，鍋爐公司領導多次與業(yè)主交流，營銷人員和技術人員不懈跟進，推介產品及技術優(yōu)勢，贏得了神華業(yè)主的信任，最終從國內外眾多競爭對手中脫穎而出。該項目包括5臺水煤漿氣化爐設備和2臺國產化首批戴維甲醇反應器設備， 其中5臺氣化爐產品已于2019年7月全部產成發(fā)運。
戴維甲醇反應器成功實現(xiàn)國產化后，鍋爐公司表示，作為鍋爐行業(yè)唯一擁有壓力容器分析設計資質的制造企業(yè)，于去年成為首批在新版許可規(guī)則下獲取A1級制造許可資質的壓力容器制造企業(yè)，新A1級別制造許可證書被業(yè)界譽為“鑲著金邊”的證書，獲此高等級資質的企業(yè)必須在壓力容器產品設計和制造上具有雄厚實力。企業(yè)的目標就是將繼續(xù)按照國家的要求，加快轉型升級，深耕石化市場，向高端價值鏈邁進，不斷用高質量的“哈鍋造”為中國制造代言。
技術創(chuàng)新實現(xiàn)突破
鍋爐公司從企業(yè)戰(zhàn)略轉型的高度為項目把關定向，在生產制造各環(huán)節(jié)中多次到現(xiàn)場指導作業(yè)，各相關部門鏈條式聯(lián)動，勇攀制造技術高峰，一舉攻克國產化戴維甲醇反應器制造難關。
首先，鍋爐公司從項目投標階段即開展大量研究工作，成立課研究攻關小組，應用先進設計理念和方法，解決大量工程設計難題。在核心元件管束的設計過程中，采用拓撲結構模型VB語言加載，解決空間布管問題，進行多次放樣修改，設計評審，最終確定了布置最合理、結構最優(yōu)化的設計方案，避免了換熱管穿管從中間圓環(huán)布管區(qū)過度到4個圓形布管區(qū)時產生干涉的隱患，使布管周期縮短了30天。采用公司獨有應力分析設計資質，對重達90噸管束進行數(shù)值模擬分析，合理調整管束支撐結構控制整個管束變形在合理范圍內，避免在制造、運輸過程中因變形導致管束散落，成功保障了管束的安全組裝。利用數(shù)值模擬分析，對支撐環(huán)尺寸和錐形裙座筒體相關參數(shù)進行調整，控制結構內的應力在許可范圍內，實現(xiàn)了輕量化設計。同時，通過建立有限元模型對收集器與筒體連接處進行瞬態(tài)熱力學分析，保證了收集器與筒體的連接可靠性。
其次，鍋爐公司大膽創(chuàng)新，提前介入產品結構設計，提高產品制造工藝性。創(chuàng)新采用全新密集管束支撐方式，獲得更好的制造工藝性，更強的結構穩(wěn)定性。從生產制造全過程通盤考慮產品特點，不斷優(yōu)化工藝方案。創(chuàng)新三維模擬穿管方法，優(yōu)化穿管順序，提高了穿管效率，降低了勞動強度，保障了換熱管完好度。創(chuàng)新外殼、收集器、管束模塊化套裝，先套收集器、再套管束，制造單元、套裝重量分解優(yōu)化，獲得了更好的使用性能，更輕的套裝質量，最終3小時完成套裝，創(chuàng)鍋爐公司套裝效率之最。創(chuàng)新設計J形管端焊坡口，獲得了完美的表面成形，實現(xiàn)了飽滿的根部熔合。保持先進的管端焊工藝，所有管端焊縫均采用全自動焊接，一次合格率更是在同行業(yè)拔得頭籌，保證了焊縫性能和外觀質量。
工匠精神促生產攻關
生產初期，鍋爐公司多次組織專項研討會，對每一部件每一道工序可能遇到的問題提前預演并匯總解決，為生產組織鋪設綠色通道。精細排產，對多部件按數(shù)量下達計劃，穿管工序開工后順暢無阻，最終用時40天，完成2076根換熱管穿管及焊接工序。
管系套裝是重要節(jié)點，管束與外殼之間還有薄壁夾套，整體剛性嚴重不足。同時，夾套上布有總數(shù)400萬的密集孔群，套裝時必須嚴格防護。鍋爐公司制定了詳細套裝方案，部門之間反復論證，優(yōu)化原戴維管束支撐結構，采用新型柵格支撐結構，大大增加了管束強度與剛度,解決了夾套剛性不足、套裝尺寸匹配、套裝牽引力控制等難題。套裝當天，4臺吊車同時協(xié)動，經過空中懸停狀態(tài)下多次吊點切換、牽引力角度的精確調整、重型行車的毫米級微調，歷時3小時，攻克了全新支撐方式的戴維甲醇管系與外殼套裝難題。
管箱筒體與管板環(huán)縫焊接是又一大難關。該產品環(huán)縫外徑1330mm，厚80mm，由于無法轉動只能采用手工全位置焊接，這種焊接方式對坡口形式、操作者的焊接技能要求極高。鍋爐公司提前進行坡口設計，并制備1:1試樣，組織操作者練功。積極采取有效措施，保質量、爭進度、明獎懲，生產專項負責人精細策劃、超前準備，清場地、搭平臺，保證輔助工序銜接得當；由于工人精心操作，嚴格控制焊接參數(shù)，8條環(huán)縫全部一次通過100%UT檢測。
在神華榆林國產化首批戴維甲醇反應器設計制造過程中，鍋爐公司各部門通力協(xié)作，多措并舉齊攻關，確保了產品各工序圓滿完成，為產品順利產成奠定了堅實基礎。除此之外，針對管束結構優(yōu)化、π形管穿管、管板套裝、管端焊接等難題進行創(chuàng)新突破，形成公司獨有管束支撐結構等專利技術。最終，共申報一項發(fā)明專利、八項實用新型專利，其中一項實用新型專利已獲得授權。