在1月9日召開的國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，合肥通用機(jī)械研究院、南京化學(xué)工業(yè)公司、洛陽(yáng)工程公司、工程建設(shè)公司等單位共同完成的“極端條件下重要壓力容器的設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)”項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目取得四個(gè)方面的創(chuàng)新成果，特別是實(shí)現(xiàn)6類壓力容器的首臺(tái)(套)國(guó)產(chǎn)化研制，打破國(guó)外壟斷，提升了我國(guó)重要壓力容器的自主設(shè)計(jì)制造能力，已在石化、化工、燃?xì)獾阮I(lǐng)域廣泛應(yīng)用并達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
中國(guó)石化參與研制的我國(guó)首臺(tái)大直徑超厚鍛件管板環(huán)氧乙烷反應(yīng)器，是我國(guó)百萬(wàn)噸乙烯最后一臺(tái)國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵靜設(shè)備。該反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，結(jié)束我國(guó)大乙烯高端靜設(shè)備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的歷史。
壓力容器等承壓類特種設(shè)備廣泛用于石化、化工、燃?xì)饧皣?guó)防軍工領(lǐng)域，直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防安全。近年來(lái)，壓力容器逐漸向高溫、深冷、復(fù)雜介質(zhì)腐蝕等極端服役條件，以及超大直徑、超大壁厚、超大容積等極端尺度方向發(fā)展，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造與維護(hù)技術(shù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國(guó)一些重要壓力容器要么國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)，要么壽命短，可靠性低，千萬(wàn)噸煉油、百萬(wàn)噸乙烯、大型煤化工等國(guó)家重大工程建設(shè)急需的大量關(guān)鍵設(shè)備不得不依賴進(jìn)口。天津石化、鎮(zhèn)海煉化等百萬(wàn)噸大型乙烯工程在建設(shè)中就曾遭遇外國(guó)廠商技術(shù)上“卡脖子”，對(duì)方拒絕向我國(guó)提供制造低溫乙烯球罐用鋼板，而國(guó)產(chǎn)鋼板尚無(wú)成熟應(yīng)用的業(yè)績(jī)，這些工程當(dāng)時(shí)面臨停工的窘境。
大型環(huán)氧乙烷反應(yīng)器至關(guān)重要
大型環(huán)氧乙烷反應(yīng)器是乙烯工業(yè)中至關(guān)重要的強(qiáng)化傳熱反應(yīng)容器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，管板厚，介質(zhì)有應(yīng)力腐蝕傾向，技術(shù)要求高，制造難度大，過(guò)去一直依賴進(jìn)口。以前，該反應(yīng)器都由美國(guó)設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)、日本公司制造，但他們?yōu)槿澜缰圃斓?6臺(tái)環(huán)氧乙烷反應(yīng)器僅用不到兩年就大多發(fā)生開裂，其中給上海石化制造的兩臺(tái)反應(yīng)器使用不到一年就發(fā)生開裂。
2009年4月，作為中國(guó)石化重大裝備國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目，南化公司與揚(yáng)子石化簽訂大型環(huán)氧乙烷反應(yīng)器制造合同，承擔(dān)起大乙烯靜設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的重任。在合作單位完成全壽命風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與控制等工作的基礎(chǔ)上，南化公司等單位結(jié)合以往的技術(shù)成果，針對(duì)首臺(tái)大型環(huán)氧乙烷反應(yīng)器研制的難點(diǎn)，從4個(gè)方面12個(gè)重要課題分別組織專家攻關(guān)，成功解決大尺寸管板焊接變形控制、焊接殘余應(yīng)力消減技術(shù)等難題，取得管板堆焊的“龜背”設(shè)計(jì)、格柵制作的“梅花樁”發(fā)明、筒節(jié)校圓的“方向盤”胎具、管頭焊接工藝設(shè)計(jì)等重要?jiǎng)?chuàng)新成果，格柵組對(duì)工裝獲得國(guó)家實(shí)用新型專利證書。
2011年9月22日，由南化公司化機(jī)廠制造、工程建設(shè)公司設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)大型環(huán)氧乙烷反應(yīng)器竣工，設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國(guó)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的大乙烯高端靜設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
這臺(tái)反應(yīng)器最大直徑7米、長(zhǎng)22米、重850噸，管板平面度、筒節(jié)橢圓度、筒節(jié)錯(cuò)邊量均小于5毫米，管頭焊接2%抽檢一次合格率達(dá)100%。世界著名環(huán)氧乙烷技術(shù)商、美國(guó)科學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)公司項(xiàng)目經(jīng)理拜瑞爾說(shuō):“環(huán)氧乙烷反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料特殊，制造難度大，需反復(fù)做大量試驗(yàn)，我對(duì)南化機(jī)首臺(tái)大型反應(yīng)器制造成功表示由衷的欽佩!”
2013年3月，揚(yáng)子石化18萬(wàn)噸/年環(huán)氧乙烷改造項(xiàng)目一次開車成功，順利產(chǎn)出合格品。目前，該環(huán)氧乙烷反應(yīng)器仍在揚(yáng)子石化安全使用，并在10多家企業(yè)推廣使用，創(chuàng)造產(chǎn)值10多億元
