一种高压耐蚀型管壳式反应器的管板的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种高压耐蚀型管壳式反应器的大直径管板。

背景技术：

管壳式反应器是换热器的一种，也叫列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，具有结构简单、造价低、流通截面宽、易于清洗水垢的优点，可用各种结构材料制造，能在高温、高压下使用，是应用最广的换热设备。管壳式反应器由壳体、传热管束、管板和管箱等部件组成，其中管板用于固定管束以及分隔管板两侧的介质，防止管壳程的介质接触，在多数情况下管板的两侧是两个不同的介质环境，具有不同的压力和温度，导致管板的厚度较厚，随着化工行业的发展，化工设备也在向着大型化的方向发展，这就导致管板的直径也变得越来越大。

由于大直径管板两侧介质的压力、温度和腐蚀情况均不同，尤其是当换热器中介质的腐蚀性较大，压力和温度较高时，大直径管板的工作环境极为恶劣，是整个设备中腐蚀最严重的区域，也是最容易变形和损坏的部件之一，使用寿命较短，检修和更换的频率较高，设备运行成本随之增高，同时还会由于管板检修和更换需要的工期较长而影响到整个生产系统的正常运行，造成一定的经济损失。此外，现有的管板多是兼做法兰使用，要么是与管壳程通过螺栓连接，要么是与壳程筒体角接，一方面增加了介质泄漏的漏点，另一方面相对于对接焊缝来说，角焊缝的无损检测多为表面检测，内部质量不能得到保障，角焊缝的受力情况较差，现有管板结构若仅用于介质的换热是可以的，但若是介质还需参与一定的反应,且直径较大压力较高的话，这些结构就不能满足设备长期稳定运行的需求了。因此，研制开发一种结构设计合理，不易损坏，使用寿命长的高压耐蚀型管壳式反应器的大直径管板是客观需要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理，不易损坏，使用寿命长的高压耐蚀型管壳式反应器的大直径管板。

本实用新型的目的是这样实现的，包括一体结构的管板主体和对接环台，管板主体为圆饼状，对接环台的数量为两个，分别布置在管板主体上下两个端面的边缘处，对接环台的内壁与管板主体的连接处圆滑过渡，管板主体的一个端面及相应对接环台的内表面上均设置有堆焊耐蚀层，管板主体的中部设置有布孔区，布孔区内加工有多个贯穿管板主体和堆焊耐蚀层的管孔。

进一步的，管板主体的直径为d，d的大小为3000～5000mm，管板主体和对接环台的总高为h，h的大小为200～400mm，对接环台的厚度为l，l的大小为80～150mm，对接环台的高度为h，h的大小为60～100mm。

进一步的，堆焊耐蚀层的厚度为6～8mm。

进一步的，堆焊耐蚀层包括过渡层和面层，面层的厚度不小于3mm。

进一步的，对接环台的内壁与管板主体之间过渡圆弧的半径为20～40mm。

进一步的，管板主体的侧面上加工有第一排气孔，在与堆焊耐蚀层相对的管板主体端面上加工有与第一排气孔连通的第二排气孔。

进一步的，对接环台的端面上加工有对接坡口。

进一步的，管孔按正三角形排列的方式布孔。

本实用新型的结构设计合理，在管板主体两个端面的边缘处设置了对接环台，在使用时，通过两个对接环台分别与管程筒体和壳程筒体对接焊接，相对于传统的角接焊接或法兰连接来说，焊接操作时更为方便，焊缝可进行超声、射线等无损检测，内部质量可以得到保障，焊缝质量较好，受力情况较佳，且免去了法兰、垫片和螺栓螺母的繁杂结构，既可降低设备的生产成本，还可以减少设备的介质漏点，提高设备的密封性和运行的可靠性，可适用于大直径反应类容器；其次，在腐蚀介质一侧的管板表面设置堆焊耐蚀层，可避免管板表面的腐蚀，从而延长管板的使用寿命。本实用新型使用方便，密封性能好，不易腐蚀，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型中管板主体和堆焊耐蚀层的结构示意图；

图4为本实用新型中的管孔布置示意图；

图中：1-管板主体，2-对接环台，3-堆焊耐蚀层，4-管孔，5-过渡层，6-面层，7-第一排气孔，8-第二排气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～4所示，本实用新型包括一体结构的管板主体1和对接环台2，管板主体1为圆饼状，对接环台2的数量为两个，分别布置在管板主体1上下两个端面的边缘处，对接环台2的内壁与管板主体1的连接处圆滑过渡，管板主体1的一个端面及相应对接环台2的内表面上均设置有堆焊耐蚀层3，管板主体1的中部设置有布孔区，布孔区内加工有多个贯穿管板主体1和堆焊耐蚀层3的管孔4。

本实用新型的结构设计合理，在管板主体1两个端面的边缘处设置了对接环台2，在使用时，通过两个对接环台2分别与管程筒体和壳程筒体对接焊接，相对于传统的角接焊接或法兰连接来说，焊接操作时更为方便，焊缝可进行超声、射线等无损检测，内部质量可以得到保障，焊缝质量较好，受力情况较佳，且免去了法兰、垫片和螺栓螺母的繁杂结构，既可降低设备的生产成本，还可以减少设备的介质漏点，提高设备的密封性和运行的可靠性，可适用于大直径反应类容器；其次，在腐蚀介质一侧的管板表面设置堆焊耐蚀层3，可避免管板表面的腐蚀，从而延长管板的使用寿命。

管板主体1的直径为d，d的大小为3000～5000mm，管板主体1和对接环台2的总高为h，h的大小为200～400mm，对接环台2的厚度为l，l的大小为80～150mm，对接环台2的高度为h，h的大小为60～100mm，某厂的甲醇合成塔管板主体1的直径d为4000mm，管板主体1和对接环台2的总高h为300mm，对接环台2的厚度l为110mm，对接环台2的高度h为85mm，多年的正常运行证明，采用本实用新型的管板时，对接环台2与管壳程筒体之间的对接焊缝质量良好，堆焊耐蚀层3的耐腐蚀能力较强，管板的使用年限较长，检修和更换的频率较低，大幅降低了设备的运行成本，能够满足设备长期稳定的运行需求。

为了保证堆焊耐蚀层3的耐蚀性能，通常堆焊耐蚀层3的厚度为6～8mm，堆焊耐蚀层3包括过渡层5和面层6，面层6的厚度不小于3mm。

对接环台2的内壁与管板主体1之间过渡圆弧的半径r为20～40mm，过渡圆弧的半径可根据管板各部的实际尺寸选定。

管板主体1的侧面上加工有第一排气孔7，在与堆焊耐蚀层3相对的管板主体1端面上加工有与第一排气孔7连通的第二排气孔8，第一排气孔7和第二排气孔8为连通结构，当设备为立式设备时，壳程中的气体可以通过位于上方的管板的第二排气孔8和第一排气孔7中排出，同理，壳程中的液体可以通过位于下方的管板的第二排气孔8和第一排气孔7中排出。

为了便于焊接，对接环台2的端面上加工有对接坡口，对接坡口的形式、结构和尺寸可根据相关标准、规定及实际焊接需要确定。

优选地，管孔4按正三角形排列的方式布孔，在需要时，也可选用正方形或其它合适的布孔方式布孔。