硫酸生產裝置用合金管槽式分酸器2020-03-23發布2020-06-23實施中關村材料試驗技術聯盟發布IT/CSTM00121—2020 Ⅲ 12規范性引用文件 13結構和原理 14型號和編碼 25設計 3 3 38試驗方法 59檢驗規則 6 7附錄A(資料性附錄)分酸器的工作原理 8附錄B(規范性附錄)分酸器選型及主要參數計算 9附錄C(資料性附錄)本標準起草單位和主要起草人 Ⅲ本標準由中國材料與試驗團體標準委員會化工材料領1硫酸生產裝置用合金管槽式分酸器本標準規定了硫酸生產裝置用合金管槽式分酸器(以下簡稱“分酸器”)的結構和原理、型號和編碼、本標準適用于硫酸生產裝置及低溫余熱回收裝置中吸收塔、干燥塔、發煙酸吸收塔等填料塔中，使用耐硫酸腐蝕的特種合金制作的分酸器。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶氬GB/T9969工業產品使用說明書總則GB/T12459鋼制對焊管件類型與參數GB/T12771流體輸送用不銹鋼焊接鋼管GB/T13384機電產品包裝通用技術條件GB/T14976流體輸送用不銹鋼無縫鋼管HG/T20583鋼制化工容器結構設計規定HG/T20592鋼制管法蘭(PN系列)HG/T20615鋼制管法蘭(Class系列)JB/T7901金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法NB/T47013.5承壓設備無損檢測第5部分：滲透檢測NB/T47014承壓設備焊接工藝評定NB/T47015壓力容器焊接規程3結構和原理3.1結構分酸器典型結構如圖1所示。3.2工作原理分酸器工作原理參見附錄A。21——進酸管；2——酸總管；3——分酸支管；4——T型管；5——分酸槽；6——落酸管；7——連通管。分酸器的分類和型號如下：發煙酸塔；Q表示其他用途。分酸器的型號編碼方式如圖2所示。安裝形式代號耐硫酸腐蝕的特種合金代號分酸器安裝高度，mm—塔體公稱直徑，mm35設計5.1工況條件分酸器的工況條件如下：a)工作溫度：40℃~230℃;b)硫酸濃度：90%～105%(大于100%為過飽和濃度)。5.2主要技術指標分酸器主要技術指標如下：b)分酸點密度：不小于43點/m2或由供需雙方商定；c)吸收塔吸收率：不小于99.99%或由供需雙方商定；d)干燥塔出口氣體含水量：不大于0.1g/m3或由供需雙方商定；e)塔徑和設計流量：由供需雙方商定。5.3分酸器選型及主要參數計算見附錄B。6材料6.1材料的牌號和種類由供需雙方商定。6.2材料性能6.2.1耐腐蝕性能：所用合金的年腐蝕速率應不大于0.05mm/a。6.2.2分酸器主體部分(與介質接觸部件)所用特種合金材料應符合以下要求：a)鋼板應符合GB/T4237相關要求；b)焊接鋼管應符合GB/T12771的相關要求；c)無縫鋼管應符合GB/T14976的相關要求；d)管件應符合GB/T12459和GB/T13401的相關要求。分酸器機加工面的尺寸公差應符合圖紙的要求，未注尺寸公差的按GB/T1804第m級精度。7.2槽體成型分酸槽槽體由特種合金板材焊接成型或整板折彎成型，吊耳、加強筋、防沖擋板用特種合金板材制作且與分酸槽焊接為一體，分酸槽制作應平整，平面度公差為3mm。7.3落酸管與分酸槽之間宜采用脹接結構或密封結構，所有落酸管頂部及溢流口溢流面應在同一水平47.5分酸器所用法蘭應符合HG/T20592或HG/T20615的要求。應符合HG/T20583的規定。7.6.3鎢極氬弧焊保護氬氣應符合GB/T4842中對純氬的規定，其純度應不低于99.99%。7.6.5焊接接頭的滲透檢測結果應不低于NB/T47013.5中I級的規定。7.6.6分酸器的焊接工藝評定應符合NB/T470147.7.6分酸器常用安裝結構如圖3和圖4所示。2——安裝吊架；3——進酸孔；5——分酸器主體。52——安裝吊架；3——進酸孔；5——分酸器主體。圖4分酸器梁與吊架復合安裝結構示意圖8試驗方法8.1耐腐蝕性能特種合金材料的耐腐蝕性能按JB/T7901中規定的方法進行測定。試驗用硫酸溶液的濃度與試驗溫度應與分酸器的實際工況一致，并且應在試驗結果中注明。8.2焊縫探傷檢驗8.2.1外觀檢查目視觀察焊縫，檢查有無裂紋、氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷，成型是否良好。8.2.2滲透檢測焊接接頭的滲透檢測應按NB/T47013.5的規定進行。8.3焊接工藝評定合金管槽式分酸器的焊接工藝評定應按NB/T47014的規定進行。8.4盛水試驗盛水試驗應在分酸槽與落酸管脹接(或其他有效的連接方式)完成后進行。試驗時先向分酸槽里注入一定量的水，記錄液面高度，保持盛水2h后觀察液面高度和分酸槽底部與落酸管連接處的滲漏情況。6分酸器按圖紙組裝完成后，用水泵以設計流量向酸總管內打入循環水，流入分酸槽，再經落酸管淋灑，模擬分酸器工作情況，此時觀察分酸器的淋灑狀態，以及落酸管出酸口流速和流量。9檢驗規則9.1檢驗分類9.1.1通則檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。每臺分酸器在出廠前，應對其進行出廠檢驗。9.1.3型式檢驗有下列情況之一時，應進行型式檢驗：a)新產品或老產品轉廠生產時的試制定型鑒定；c)批量生產的周期性檢驗；d)產品停產一年后，恢復生產時；e)出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時。9.2檢驗項目出廠檢驗和型式檢驗的檢驗項目和要求應符合表1的規定。表1檢驗項目和要求檢驗項目出廠檢驗型式檢驗1 √2 √3 √4√5√6√√7√√8√√9滲透檢測 √ √√√△√7T/CSTM00121—2020分酸器在進酸管明顯的位置上應有產品標牌，標牌應采用耐環境腐蝕的材料制作，標牌尺寸和技術要求應符合GB/T13306的規定，標牌上應至少包括下列內容：a)制造廠名稱和商標；b)型號及名稱；e)硫酸濃度，%;i)出廠編號和制造日期；j)產品執行標準號。10.2使用說明書分酸器的使用說明書應符合GB/T9969的規定。10.3.1分酸器所有零部件包裝前均應進行干燥處理。10.3.2分酸器所有管口應采用塑帽或其他方式封閉以保護法蘭密封面。10.3.3分酸器的包裝應符合GB/T13384的規定。10.3.4包裝應附有產品合格證。運輸過程中，應有防止振動或碰撞造成產品或包裝箱損壞的保護措施。分酸器所有組件及產品裝箱后，應貯存在干燥、通風、無腐蝕性介質的室內或有遮蔽的場所，不得露天存放。T/CSTM00121—20208(資料性附錄)分酸器的工作原理A.1分酸器的工作原理分酸器采用兩級分酸的原理，其中分酸支管主要起一級分酸作用，濃硫酸由進酸管進入分酸支管內按流量要求分流至大小不一的各分酸槽中，而分酸槽則為二級分酸作用，在分酸槽中按一定規則布滿帶有溢流口的落酸管，濃硫酸在分酸槽中液面到達溢流口高度時從落酸口溢出落到填料層上面，落酸管的底部即落酸點按照正三角形(或近似正三角形)分布，因此保證二級分酸均勻。濃硫酸經分酸器均勻分布后淋灑在填料層上進行自然下流，再與被吸收氣體在填料層中進行吸收傳質作用。A.2分酸器的工作原理示意圖分酸器的工作原理如圖A.1所示。2——除霧器；3——分酸器；4——耐酸磚；5——填料層；6——填料支撐；7——吸收塔塔體；8——防渦流裝置。圖A.1分酸器的工作原理示意圖9(規范性附錄)分酸器選型及主要參數計算B.1選用依據B.1.1由工藝專業確定液體的流量Q,m3/h。B.1.2由工藝專業確定塔徑D,mm。B.2分酸器各部分管路酸流速的選定B.2.1進酸管及酸總管流速的取值宜為1.2m/s~1.8m/s。B.2.2分酸支管酸流速的取值宜為0.8m/s~1.5m/s。B.2.3落酸管落酸速度的取值宜為0.5m/s~1.0m/s。B.3分酸器各管路管徑計算分酸器各管路管徑按式(B.1)計算：式中：B.4分酸管節流孔板計算分酸器節流孔板按式(B.2)計算：式中：B.5塔的噴淋密度計算塔的噴淋密度按式(B.3)計算：式中：B.6落酸管溢流口送液能力計算落酸管溢流口送液能力按式(B.4)計算：n——落酸管總數量；h——溢流管口以上的液層高度，m;……B.7分酸槽對氣流通過率計算分酸槽對氣流通過率按式(B.5)計算：η——氣流通過率，氣流通過率應在50%～75%范圍內；B.8分酸器載荷計算分酸器載荷按式