从石化设备的大型化看压力容器行业的机遇与挑战

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石化设备日益向大型化发展，相应对压力容器的用材、设计、制造、检验、运输和安装都提出了新的要求。为了尽量减轻设备的质量和确保使用安全性，对大型承压设备往往需要采用以应力分析为基础的设计方法。有的整体设备需要按分析设计规范进行设计，如加氢反应器等；有的设备就其总体而言可按常规设计规范进行设计，但其局部需进行详细的应力分析，如某些大型立式容器的支座与筒体连接处、大开孔补强等等。

据亚洲流体网编辑调研，大型压力容器采用分析设计方法显现出明显的经济效益。例如，1台1000t的加氢反应器按分析方法设计比常规方法设计可减轻设备质量约20%，节省投资1000~1200万元。我国已有很多单位取得可压力容器分析设计的资格，但开展分析设计项目并不普遍，有待进一步推广。大型设备意味着规格大、器壁厚、质量大以及制造难度大和工作量大，因此迫切要求先进的、高效的制造技术，具体表现在以下方面：

（1）先进、高效的焊接技术

例如1台大型储罐，焊缝总长度几千米，提高焊接速度是保证按期完工的关键因素。因此，罐体圈板的纵焊缝广泛采用一次成形的气电立焊（EGW）技术，环焊缝采用埋弧自动横焊技术。据文献报道，安庆石化机械厂已在多台厚壁容器的制造中采用了窄间隙双丝埋弧焊技术，并取得了很大进展。

（2）锻件空心浇注技术

大型加氢反应器绝大多数采用锻焊结构，其筒形锻件坯料的生产，国外一些公司采用空心浇注技术，而国内智能采用整体浇注技术。前者具有成材率高，加工量小，成本低的优点，表现出强大的市场竞争力。

（3）现场组装技术

对于某些大型加氢反应器由于运输条件的限制，已不能完全在制造厂内制造，只能在制造厂先制成几部分，然后再在使用现场进行组焊。这样，由于生产条件发生了很大变化，给制造带来了很多困难，要完成现场组焊，需要解决现场起吊、装配、热处理和检测等一系列问题。

（4）无损检测技术

设备规格越大，器壁越厚，检测方法的可行性、可靠性和效率就显得越重要。如我国正在设计中的煤液化加氢反应器，内径4800mm，切线间长度34500mm，壁厚344mm。通常这类设备的焊接接头是要求100%射线检测的。这样大的设备肯定要在现场组焊，其焊接接头的射线检测是难以实施的。目前随着自动化超探技术的快速发展，很多压力容器建造规范已逐渐允许在压力容器制造中使用超声检测代替射线检测，如美国ASME-Code Case 2235，英国BS7706和欧洲PrEN5836。

“十二五”时期我国石化和化学工业的发展目标，即全行业经济总量继续保持稳步增长，总产量年均增长13%左右。亚洲流体网编辑认为，我国石油精炼行业的快速发展必然加大对大型、重型压力容器等关键设备的需求。石化和化工项目设备投资占工程总投资的50%以上，石化装备行业发展前景看好。此外，大型及特种材质压力容器还广泛应用于炼油、化工存储、化肥等领域，大型压力容器制造行业市场范围广阔，潜力巨大。