大乙烯高端静设备实现国产化

        在国家科技进步一等奖“极端条件下重要压力容器的设计、制造与维护”项目中，中国石化研制的大型环氧乙烷反应器达到世界先进水平，结束我国百万吨乙烯高端静设备长期依赖进口的历史

　　在1月9日召开的国家科学技术奖励大会上，合肥通用机械研究院、南京化学工业公司、洛阳工程公司、工程建设公司等单位共同完成的“极端条件下重要压力容器的设计、制造与维护”项目获得国家科技进步一等奖。

　　该项目取得四个方面的创新成果，特别是实现6类压力容器的首台（套）国产化研制，打破国外垄断，提升了我国重要压力容器的自主设计制造能力，已在石化、化工、燃气等领域广泛应用并达到国际领先水平。

　　中国石化参与研制的我国首台大直径超厚锻件管板环氧乙烷反应器，是我国百万吨乙烯最后一台国产化关键静设备。该反应器实现国产化，结束我国大乙烯高端静设备长期依赖进口的历史。

　　压力容器等承压类特种设备广泛用于石化、化工、燃气及国防军工领域，直接影响国民经济建设和国防安全。近年来，压力容器逐渐向高温、深冷、复杂介质腐蚀等极端服役条件，以及超大直径、超大壁厚、超大容积等极端尺度方向发展，传统设计制造与维护技术面临严峻挑战。我国一些重要压力容器要么国内不能生产，要么寿命短，可靠性低，千万吨炼油、百万吨乙烯、大型煤化工等国家重大工程建设急需的大量关键设备不得不依赖进口。天津石化、镇海炼化等百万吨大型乙烯工程在建设中就曾遭遇外国厂商技术上“卡脖子”，对方拒绝向我国提供制造低温乙烯球罐用钢板，而国产钢板尚无成熟应用的业绩，这些工程当时面临停工的窘境。

　　大型环氧乙烷反应器是乙烯工业中至关重要的强化传热反应容器，结构复杂，尺寸大，管板厚，介质有应力腐蚀倾向，技术要求高，制造难度大，过去一直依赖进口。以前，该反应器都由美国设计公司设计、日本公司制造，但他们为全世界制造的16台环氧乙烷反应器仅用不到两年就大多发生开裂，其中给上海石化制造的两台反应器使用不到一年就发生开裂。

　　2009年4月，作为中国石化重大装备国产化项目，南化公司与扬子石化签订大型环氧乙烷反应器制造合同，承担起大乙烯静设备国产化的重任。在合作单位完成全寿命风险识别与控制等工作的基础上，南化公司等单位结合以往的技术成果，针对首台大型环氧乙烷反应器研制的难点，从4个方面12个重要课题分别组织专家攻关，成功解决大尺寸管板焊接变形控制、焊接残余应力消减技术等难题，取得管板堆焊的“龟背”设计、格栅制作的“梅花桩”发明、筒节校圆的“方向盘”胎具、管头焊接工艺设计等重要创新成果，格栅组对工装获得国家实用新型专利证书。

　　2011年9月22日，由南化公司化机厂制造、工程建设公司设计的国内首台大型环氧乙烷反应器竣工，设备关键技术指标达到世界先进水平，标志着我国长期依赖进口的大乙烯高端静设备实现国产化。

　　这台反应器最大直径7米、长22米、重850吨，管板平面度、筒节椭圆度、筒节错边量均小于5毫米，管头焊接2%抽检一次合格率达100%。世界著名环氧乙烷技术商、美国科学技术设计公司项目经理拜瑞尔说:“环氧乙烷反应器结构复杂，材料特殊，制造难度大，需反复做大量试验，我对南化机首台大型反应器制造成功表示由衷的钦佩!”

　　2013年3月，扬子石化18万吨/年环氧乙烷改造项目一次开车成功，顺利产出合格品。目前，该环氧乙烷反应器仍在扬子石化安全使用，并在10多家企业推广使用，创造产值10多亿元。