吸附塔是變壓吸附制氮機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一。

基本原理是利用吸附劑對(duì)吸附質(zhì)在不同分壓下有不同的吸附容量并在一定的吸附壓力下對(duì)分離的氣體混合物又有選擇性吸附的特性，加壓吸附除去原料氣中的雜質(zhì)組分，減壓脫附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生。采用多個(gè)吸附塔循環(huán)地變動(dòng)所組合的目的。從PSA變壓吸附制氮機(jī)工作原理可以看出，吸附塔需要在連續(xù)循環(huán)周期內(nèi)經(jīng)歷吸附、降壓、順?lè)?、逆放、沖洗、升壓和zui終升壓等幾個(gè)重要過(guò)程。因此吸附塔是在交變載荷作用下工作的，屬于易受疲勞破壞的容器，在容器設(shè)計(jì)、選材制造、焊接和檢驗(yàn)階段必須考慮疲勞失效，以保證裝置的安全、高效和長(zhǎng)周期運(yùn)行。
制氮機(jī)吸附塔處于中風(fēng)險(xiǎn)，由于吸附塔承受疲勞載荷，疲勞失效不容忽視，因此，將吸附塔風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)、選材制造、焊接和檢驗(yàn)過(guò)程中可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)高的因素。
1）設(shè)計(jì)階段。吸附塔時(shí)疲勞容器，若其壓力波動(dòng)和循環(huán)次數(shù)不滿足JB4732-1995《鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的疲勞免除條件，均應(yīng)進(jìn)行疲勞設(shè)計(jì)，并要求根據(jù)分析報(bào)告對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
2）選材制造。吸附塔用鋼材化學(xué)性能和力學(xué)性能應(yīng)滿足GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》的要求，逐張進(jìn)行超聲檢查，鋼板的供貨狀態(tài)為正火狀態(tài)，并進(jìn)行夏比低溫沖擊試驗(yàn)。封頭采用熱壓成型且不進(jìn)行正火處理，制作封頭熱壓成型隨爐母材試板，確保鋼板原有供貨狀態(tài)不被破壞，確保吸附塔成型后的力學(xué)性能。
3）焊接。在我國(guó)壓力容器制作標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，焊接接頭中不得存在任何形式的裂紋，承受交變載荷的疲勞容器更易因焊接原因產(chǎn)生疲勞裂紋。吸附塔的焊接必須進(jìn)行焊接試驗(yàn)，制定詳細(xì)的焊接工藝評(píng)定，確保焊接接頭的抗拉強(qiáng)度、塑性指標(biāo)和沖擊值符合JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》等相關(guān)規(guī)定，并進(jìn)行焊后熱處理，消除焊接殘余應(yīng)力，保證設(shè)備在交變載荷作用下焊縫位置不會(huì)發(fā)生疲勞失效。
4）檢驗(yàn)。吸附塔焊后質(zhì)量檢驗(yàn)要求，所有焊縫表面必須與焊接母材圓滑過(guò)渡，且不得有裂紋、氣孔和夾渣等缺陷。