石油化工建设10.03图1气化炉整体模型1气化炉概况近年来，随着煤化工的兴起，煤液化技术、煤制甲醇、油改煤在国内大批推进，其中壳牌气化炉（以下简称：气化炉）是采用最多的设备之一，如神华煤制油、中原大化50万t 甲醇装置、大唐多伦168万t 甲醇46万t 煤基烯烃均采用壳牌专利技术。
壳牌气化炉一律为专利设备整体引进，并由外商进行总体设计，其壳体部分大致分由两个国家制造：西班牙、印度L ＆T 公司；内件部分由荷兰SEG 公司设计，分别由西班牙和L ＆T 公司制造；其结构形式为膜式水冷壁结构。
1.1气化炉总体介绍气化炉主要由壳体和内件组成。
其中壳体分为反应器（Re-actor ）＋激（急）冷管（Quench Pipe ）（位号：V1301），合成气冷却器（Syngas Cooler ）＋气体返回室（Gas Return Chamber ）（位号：V1302），输气管（Transfer Duct ）（位号：V1303）。
内件分为渣池（位号：V1401）、激冷管中压蒸汽发生器（位号：E1301）、输气管中压蒸汽发生器（位号：E1302）、合成气冷却器中压蒸汽发生器（位号：E1303）、气化炉反应器中压蒸汽发生器（位号：E1320）以及气体返回室内的立管（主管）和斜管（支管）等七部分。
1.2设备材料及设备规格气化炉整体重量约1300t 。
壳体主要材质为SA387GR11CL2；在反应器段、合成气冷却器段有一部分材质为复合材料SA387GR11CL2＋NO8825；最大壁厚285mm ；壳体最大内径Φ4630mm ；需要现场组对焊缝处的壁厚为65～90mm ；整体长段50.2m 。
气化炉整体模型如图1所示。
1.3设备分段（以2000t 炉子为例）为了满足设备内陆道路运输及组焊吊装要求，在初步设计期间，技术方案的讨论必须有制造厂商参加，他们必须充分考虑管口方位、外壳外部尺寸等因素，并按照以下尺寸和重量极限进行设计分段：（1）组件高度最高5.1m ；（2）组件宽度最大7m ；（3）组件长度最长25.00m ；（4）组件重量最大150t 。
具体的设备分段情况列表如表1、表2所示：（注大唐3000t 炉子分段的几何尺寸及重量略大些）壳牌气化炉的现场组焊技术■肖晓磊中国化学工程第十一建设公司河南开封475002摘要通过与壳牌公司技术交流，借鉴国外压力容器组焊的先进经验，在国内中石化油改煤工程投料调试的经验基础上，结合大型气化炉组焊技术的工程实例，阐述一项成熟的气化炉现场组焊技术。
本文着重于描述施工程序（组装流程）、组对与焊接、内件安装。
对于无损检测、消除应力热处理、液压试验、衬里等仅做一般性介绍。
关键词壳牌技术气化炉现场组对焊接中图分类号TG44文献标识码B文章编号1672-9323（2010）03-0035-0835石油化工建设10.03图4输气管＋气体返回室拼装工艺流程图图3反应器＋激冷管组装工艺流程图表2内件分段一览表分段号位号分段名称规格（mm ）φi ×L 净重（kg ）安装部位1V1401渣池φ3700×31002900反应器内底部2E 1320中压蒸发器φ3900×1180051500反应器内3E 1301中压蒸发器φ3200×1400013500激冷管内4E 1302中压蒸发器φ2100×1230012500输气管内5支（斜）管φ1700×55003600气体返回室内6主（立）管φ2200×70508500气体返回室内7E 1303-2中压蒸发器φ3100×1900069500合成气冷却器内8E 1303-1中压蒸发器φ2700×1940068000合成气冷却器内2拼装工艺流程2.1反应器＋激冷管组装工艺流程（如图3所示）2.2输气管＋气体返回室拼装工艺流程（如图4所示）2.3合成气冷却器拼装工艺流程（如图5所示）三大部分的分段组对及内件安装工作全部完成之后，按照“反应器＋激冷管”、“合成气冷却器”、“气体返回室”的顺序把三大段吊装至装置框架上就位，然后在装置框架上完成最后两道黄金焊缝的组对焊接以及其它内部接口工作。
3现场组焊对设备的制造要求3.1焊接坡口要求及长度预留焊接均采用双面坡口形式，即通常所说的偏“X ”形坡口，长度预留端不需要坡口。
分段号分段名称规格（mm ）φi ×L ×δ坡口形式净重kg 备注Section －1反应器底部φ4644×3650×(75＋5)偏“X ”57300SA387G R 11CL 2+SB 424-U N S-N O8825Section －2反应器中部φ4630×3950×(85＋5)偏“X ”49600Section －3反应器中部φ4630×3500×90偏“X ”61300SA387G R 11CL 2Section －4反应器中部φ4630×5700×90偏“X ”71500Section －5反应器顶部φ4630×3000×90偏“X ”40200Section －6激冷管φ4630/φ3020×11100×90/80偏“X ”85600SA387G R 11CL 2上端为带余量毛边Section －7输气管φ3020×11670×80偏“X ”73900SA387G R 11CL 2弯管Section －8气体返回室φ3400/φ3020×5450×200/70偏“X ”143100SA387G R 11CL 2带一斜管Section －9气体返回室顶部φ3400×3950×65偏“X ”22200SA387G R 11CL 2封头段Section －10合成气冷却器上部φ3400×20900×70偏“X ”149810SA387G R 11CL 2Section －11合成气冷却器中部φ3400×5000×75偏“X ”58100SA387G R 11CL 2带恒力吊支座Section －12合成气冷却器下部φ3400×14900×75偏“X ”101000SA387G R 11CL 2表1外壳分段一览表施工技术准备→施工场地准备→施工资源准备→卸车验收及摆放壳体组对、焊接、无损检测、热处理→水压试验→耐火衬里地面安装内件→壳体分段吊装→在框架上空中组对→黄金焊缝焊接衬里及内件完善（内件陶瓷衬里，安装敲击装置、开工烧嘴、点火烧嘴等）→煮炉烘炉图2拼装工艺流程图36石油化工建设10.03图5合成气冷却器拼装工艺流程图表3各段之间焊缝坡口一览表3.1.1各段之间焊缝的坡口详情（如表3所示）3.1.2长度预留本设备在设计制造时，为了保证所有分段筒体在现场组对后整体尺寸能够满足设计要求，在反应器外壳上端（第5段上端）、激冷管上端（第6段上端）、合成气冷却器上端（第10段上端）预留有约50mm 的长度余量，其目的是用来调整确保整体长度不变（充分考虑焊接时的收缩量和修整坡口的余量）。
3.2组对的吊耳要求设备在组对过程中，需要不断地变换位置，这就需要全盘考虑整个施工工艺，设计出合理的吊耳，以满足设备组对时的吊装要求。
具体要求如表4所示。
同样，内件的吊装也要充分考虑。
比如反应器和激冷管内件为了满足安装要求，需要设置合适的满足垂直吊装的吊点。
3.3筒体上的预焊件因为设备外壳上分布有诸多的管嘴，在筒体位置上不一定有满足SAW 焊接转动要求的位置，于是考虑在不能满足转动要求的筒体上的适当位置安装支撑圈，高出设备管口，通过转动支撑圈来满足筒体的转动要求，这就要求在设备筒体上焊接一些“支撑板”以安装固定支撑圈。
支撑板的焊接在设备出厂前由制造厂完成。
3.4内件安装滑道的预焊件考虑到内件安装的可行性和便利性，在设计时，特别为在水平状态下安装的内件设计了水平滑道，以方便水平方向的推进。
需要水平滑道的内件包括输气管的内件中压蒸发器E1302，GRC 主管的内件、合成气冷却器的内件中压蒸发器E1303Ⅰ和Ⅱ，分别涉及的壳体为输气管、GRC 主管、合成气冷却器。
为了安装滑道，在设备壳体内表面上预焊一定高度的钢板。
衬里喷涂后外露一部分，在外露部分上焊接钢板或者H 型钢来组成滑道。
预焊的钢板高度要以内件在滑道上时内件中心线和外壳中心线重合为宜。
4现场施工准备4.1场地准备现场组对工作对场地有两个必须满足的条件：（1）面积要满足单位筒节摆放和施工的需要；（2）场地的地基处理（因为吊装和水压试验等相关工作对地面地耐力要求较高），要求达到35t/m 2。
所以施工前要对组焊场地进行地基处理。
若地面耐力能满焊缝名称焊接部位焊接位置状态母材厚度焊接方法备注SW11+2水平转动85+5mm SAW+SM AWX 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW22+3水平转动90mm SAW X 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW33+4水平转动90mm SAW X 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW44+5水平转动90mm SAW X 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW55+6水平转动/垂直90/95mm SAW/SM AW 液压试验时V 坡口10°+35°间隙8mm ，黄金焊口时V 坡口10°+35°间隙<2mmSW66+7框架上垂直80mm SM AW 外坡口25°+10°，内坡口45°+45°深5mm SW77+8水平固定65/70mm SM AW X 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW88+9水平固定65mm SM AW X 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW98+10水平固定/框架上垂直70mm SM AW 液压试验时X 坡口，外7.5°+5°。
黄金焊口时V 坡口12.5°+12.5°SW1010+11水平转动65mm SAW X 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°SW1111+12水平转动65mmSAWX 坡口，外22.5°+22.5°，内30°+30°表4各段吊耳需要满足吊装要求一览表段号吊耳要求1满足垂直吊装、1+2段放倒、1～5段竖起时辅助2满足垂直吊装、1+2段放倒3满足垂直吊装、水平吊装4满足垂直吊装、4+5段放倒5满足垂直吊装、4+5段放倒、1～5段竖起、1～6段整体垂直吊装6满足水平吊装、单独垂直吊装和1～6段整体垂直吊装7满足水平吊装、7+8+9整体垂直吊装8满足水平吊装、7+8+9竖起时辅助9满足水平吊装、单独垂直吊装和7+8+9整体垂直吊装10满足水平吊装、10+11+12整体垂直吊装11满足水平吊装12满足水平吊装、10+11+12整体垂直吊装时辅助37石油化工建设10.03足技术要求，作技术处理即可；若不能满足则要考虑打桩处理。