大庆石化公司机械厂核心产品制造纪实
[中国石油报2012年1月11日]大庆石化公司机械厂发挥高端特色炼化装备品牌优势,以加氢反应器、高效换热器和常(减)压塔现场制造为核心主打产品,高端特色炼化装备制造产值以年35%的速度递增,2011年更是以产值3.8亿元,创下历史新高。
自主创新加氢反应器技术达到国内外先进水平
"产品的技术指标符合国家标准和设计文件要求,达到国内外同类产品先进水平。大庆石化在2.25CrlMo加氢反应器建造技术方面取得了突破,具备制造大型加氢反应器的能力"。前不久,在刚刚结束的大庆石化板焊式加氢反应器制造评审会上,相关专家对大庆石化板焊加氢反应器制造给予高度赞誉。
加氢反应器作为炼化关键设备,以制造工艺复杂、制造工序长、核心技术难点多而被看做炼化装备制造能力的象征。大庆石化机械厂自主研制的板焊式加氢反应器,涵盖了带极堆焊、支撑圈堆焊加工、窄间隙埋弧自动焊接等7项关键技术,总重近190吨,高22.7米,直径3.2米,使用寿命至少20年,是大庆石化炼油厂120万吨柴油加氢精制装置主体核心设备。其制造工艺复杂,难度非常大,以往这类设备均由中国石油系统外的装备制造企业制造。
根据设计原理,加氢反应器必须选用耐热耐腐蚀钢作为外壁材料。而这种特殊材质设备的制造对于机械厂来说还是第一次。技术人员对于它的焊接工艺性能并不是十分了解。为此,机械厂员工多方面、多渠道地进行沟通和了解,掌握一定的理论参数,进行了多次焊接工艺试验,通过实际操作,摸索合理数据,从而保证了主体设备的焊缝质量。
这台板焊式加氢反应器设计压力达8.6兆帕,设计温度450摄氏度,属于高温高压设备。在制造过程中,焊接规范的控制是核心技术。这对焊接操作人员的操作技能和熟练程度提出了更高的要求。为此,大庆石化机械厂研发人员多方查找相关信息资料,进行焊接工艺试验,克服了设备重量大、材质特殊、工艺复杂等困难,解决了焊接工艺参数确定等诸多问题,从而保证了主体装备的焊缝质量。
加氢反应器的成功研制,为高端装备制造的规模化生产打下了良好基础。这项技术填补了中国石油装备制造技术的空白,标志着大庆石化公司在高端设备制造领域取得了重大突破。
大胆探索大型装备现场制造再创佳绩
"野外的工程,室内的标准;室外的制造,室内的管理;现场有序,组织严密规范。"集团公司副总经理廖永远在机械厂常减压制造现场检查指导工作时,对施工现场管理工作给予了高度评价。
在激烈的市场竞争中,大庆石化机械厂确立了"立足大庆石化做好服务保障,向周边石化企业提供优质炼化装备,面向全国石化企业做精做专高新产品"市场开发战略方针,把目光更多地集中到高精尖新技术产品的市场开发和为装置提供优质服务上来,积极寻找市场新需求,努力拓展市场新空间。
面对现有厂房施工不能满足大型装备制造的难题,大庆石化机械厂积极探索大型、特殊材质压力容器设备现场制造技术,在成功进行焦炭塔、丙烯塔、全密度反应器等一批现场制造经验的基础上,对常减压现场制造高标准管理,形成的模块化、统一化的现场施工管理模式成为大庆石化现场管理标准化模板。
常(减)压塔是大庆石化炼油厂一套常减压装置安全节能改造工程的大型设备。在常减压改造项目施工现场,人员、机具、材料、吊车交叉作业,安全风险隐患级别很高。机械厂把现场划分为12个生产小区域,分别设置专人负责,使180多人的作业区域生产井然有序;实施了安全"二级监督"、吊装"三级检查"、用电"二级巡查"的"232"安全管理措施,减小了作业风险;对高空作业安全带使用进行出入库管理,每天对安全带进行安检,防止不合格安全带再次使用。该项目在5个月的施工作业周期内没有发生一起安全事故,保证了生产顺利进行。
现场施工工序繁杂,质量控制、工序衔接、文明生产等都是影响施工进度的主要因素。为此,这个厂采取分步施工、环环紧扣的作业方式,成功缩短了制造周期。常减压塔的主体材质均为复合钢板,一条焊缝仅使用的焊接材料就有3种。机械厂采取在板料前期加工、焊接前技术交底,确认不同层面的焊接熔合线;焊条使用时,按照焊接工艺确认后发放相应焊接材料等有效控制,确保了焊接质量,两台塔主体焊缝射线拍片合格率达98%。机械厂以安全零事故、质量零缺陷、工期零延误,快速推进施工进度,创造出145天设备主体制造安装的新纪录。
联合攻关高效换热器产品创国内一流
"真没想到,机械厂第一次制造,管头焊接拍片一次合格率就达100%,我们放心了。"这是四川石化公司领导对机械厂承接的高通量换热器过程的评价。2011年11月,高通量换热器成功出厂。由此,机械厂成为中国石油首家掌握此设备制造核心技术的生产厂家,标志着机械厂高效换热器制造实现了又一次飞跃。这项技术的成功掌握,不仅打破了外国公司对该技术的封锁和垄断,还成为大庆石化开拓高端装备市场的又一利剑。
高通量换热器核心技术多年一直被美国公司垄断。目前,国内掌握此项技术的仅有江苏省一家企业。机械厂为四川石化公司制造的4台高通量换热器设备总重263吨,最大直径2.7米,换热管采用美国UOP专利产品高通量换热管。设备制造的最大难点是材料特殊,焊接时易产生导热快、易氧化等技术难题。这个厂攻关小组在最短的时间内掌握了特殊材质管头的焊接技术,设计出新型管头自动焊工装定位器、管内焊接气体保护等10项技术工装,确保了制造质量。
机械厂始终坚持"品牌经营、服务创效、战略互惠、合作创新"的方针,先后与美国鲁姆斯公司、华南理工大学、北京化工大学等国内外知名公司和院校合作,深度开发出12种高效换热器。这些产品相比传统换热器提高换热效率30%至50%。近年来,这个厂的高效换热器研发制造技术不断攀升,始终处于国内领先水平,部分产品已经达到国际同类产品标准。市场订单也以每年20%的速度稳步递增,2011年增长率达33%,其中高效螺旋折流板换热器的国内制造市场占有率达到80%。近两年,这个厂已累计制造高效换热器129台,推广到哈尔滨石化、辽阳石化、四川石化、广西石化等全国各大炼化企业。产品还出口到尼日尔油田一体化项目和印度爱莎公司瓦迪纳炼厂,把2030万元的国外订单揽入囊中。
大庆石化公司机械厂以数十年之功,凭借对生产装置各类设备使用性能的深入理解,以及覆盖炼油、化工、化肥装置所有核心压力容器的12类533项焊接技术评定储备,为大庆石化高端炼化装备发展、早日建成"中油排头、全国优秀"的中国石油高端炼化装备制造企业目标打下了坚实基础。
