W165：关于压力容器用Fe-1-1材料适配药芯焊丝应进行扩散氢检测及复验的个人看法

在高压加氢装置中，除了加氢反应器，还有另一种结构特殊、材料与反应器类似的换热器设备-反应产物换热器，用于加氢反应产物的换热。从反应器出来的反应产物，经过高压换热器冷却后进入分馏部分；同时，反应原料则经过高压换热器的加热后，再先后进入反应炉、反应器。这其实也构成了一个进、出料的换热循环。通常一套加氢装置会有多台高压换热器组成反应产物换热系统。这些高压换热器的良好运行对整个装置的安全、平稳运行有着重要意义，同时也对装置的节能降耗起着重要作用。典型的一段加氢裂化流程为解决高压换热器密封问题的设计结构有多种。目前，在高压加氢装置中，最为常用的应该仍是螺纹锁紧环式换热器。螺纹锁紧环式换热器是美国雪弗龙公司和日本千代田公司技术合作的成果。最初的主流制造厂集中在美国和日本。七十年代，我国炼油技术人员在对欧美和日本的考察中，便曾注意并向国内介绍过这种换热器。该型式换热器突出的优越性是管箱头盖部位的密封性能相当安全可靠。存在的内压负荷主要通过管箱盖和螺纹锁紧环由管箱来承受，垫片面上的压缩力较小，所以锁紧螺栓的直径很小。同时，这种型式换热器的管箱与壳体是一体成型，当需要抽出管束进行检修时，由于没有必要移动管箱和壳体，因此管道与换热器接管可采用焊接连接的型式，既节省了接管法兰，又消除了内部流体泄漏的危险。石油部《国外加氢裂化装置考察报告》1978年上世纪70、80年代，在我国引进的加氢装置技术中，开始陆续进口这种设备。1979年，石油工业部引进的茂名、金陵石化加氢裂化装置，工艺专利商为美国联合油公司，工程公司为日本日挥公司，其螺纹锁紧环换热器从日本进口。随着项目的建设和使用，我们的技术专家有机会对高压螺纹锁紧环换热器进行深入研究。1986年，中国石化总公司决定在镇海石化总厂建设一套与茂名项目规模相当的加氢裂化装置，并要求项目设备尽可能实现国产化。同年，成立了“高压热壁反应器、换热器、空冷器的研制”课题攻关小组，高压换热器的研制列入国家“七五”重点科技项目。当时的攻关单位主要有：洛阳石化工程公司（组长单位），镇海石化总厂，兰州石油化工机器总厂。当时，镇海石化总厂80万吨/年加氢裂化装置共有7台高压螺纹锁紧环换热器，其中6台采购于意大利IMB公司，1台按照国产化进行攻关研制。在设计方面，洛阳石化工程公司探索掌握了当时不公开的特殊部位应力计算规律，通过应力分析设计确定特殊部位的几何尺寸，于1987年完成了施工图设计。制造方面，我国当时的装备还比较落后，尤其缺少大螺纹加工所需要的数控镗铣床。制造技术人员只能充分发挥聪明才智，通过对卧式车床的改造，完成大螺纹加工，以及管箱密封槽、大平面金属垫等加工技术。同时完成了筒体局部热处理技术、U型管弯制固溶处理等现在看来稀松平常，在当时的国内却属技术难题的工作。1990年底，首台国产高压螺纹锁紧环换热器研制成功，填补了我国此类高压换热器设计、制造技术的空白。1993年，在镇海石化总厂投入使用。1996年，该“换热器研制”课题通过中国石化总公司专家鉴定，认为高压换热器技术指标达到80年代末期的国际先进水平。首台螺纹锁紧环式换热器在此后的天津石化炼油厂、辽化等7套加氢装置中，高压螺纹锁紧环换热器均实现了国产化。90年代中期，中石化北京设计院（现SEI）研发了双壳程螺纹锁紧环式换热器，以提高传热效率。1997年，兰石制造的首台国产双壳程螺纹锁紧环式换热器（DN1060），应用于天津石化80万吨加氢裂化装置。次年，兰石制造完成了DN1400双壳程螺纹锁紧环式换热器，应用于齐鲁石化140万吨加氢裂化装置。双壳程换热器结构示意图（图片来源：尹丹勤.螺纹锁紧环式双壳程换热器的结构设计.石油化工设备技术，2001,22(5)）进入21世纪，随着国内石化行业大发展，加氢装置的类型和规模不断增加，对螺纹锁紧环式高压换热器的需求呈现爆发式增长。国内具备此类换热器制造能力的厂家也逐渐增多。2001年，抚顺机械设备制造公司制造完成DN1400螺纹锁紧环式换热器，应用于镇海炼化。2004年，抚机制造完成了DN1500双壳程螺纹锁紧环式换热器，交付金陵石化。2005年，兰石制造完成了DN1500和DN1600螺纹锁紧环式换热器，分别交付广州石化和齐鲁石化。兰石供货的螺纹锁紧环式换热器（图片来源：http://www.lshec.com）此后，随着对大直径高压换热器需求的日益迫切，中国石化立项研发大直径的螺纹锁紧环式换热器。2007年，由SEI设计，兰石制造的DN1700螺纹锁紧环式换热器完成出厂评审，2008年在青岛炼化320万吨/年加氢处理装置完成试运行。2012年，SEI设计了DN1800的大直径螺纹锁紧环式换热器，2013年在兰石出厂验收。2014年，中化泉州260万吨/年蜡油加氢裂化装置采用了国内首次设计、制造的DN1800螺纹锁紧环式换热器，是当时世界上同类换热器中规格最大的产品之一，综合技术达到世界先进水平。兰石供货中化泉州DN1800螺纹锁紧环式换热器（图片来源：http://www.lshec.com）从80年代末，第一台国产螺纹锁紧环式换热器完成制造，我们用了将近三十年时间，将此类换热器的设计、制造能力提升到世界先进水平——这是炼油产业的黄金发展期，也是炼化装备制造厂的腾飞阶段。兰石、抚机、燕化机等一批化工装备制造企业，配套了相关的加工装备，掌握了此类换热器的制造技术。抚顺机械设备制造公司制造的螺纹锁紧环式换热器DEU1700-18.10/16.60-1027-7/19-2（图片来源：http://www.fs-mw.cn）来源：压力容器工程师