浙江至德鋼業有限公司煉化分公司制氫轉化爐是一種加熱式內裝催化劑的管式加熱爐,介質為原料混合氣(入口工藝通常為水碳比為3~4的水蒸氣和烴類混合物,難免混有其他不純物,如硫化氫、硫化物等),進口溫度為460℃,轉化產物含有大量的氫,出口溫度為800℃,設計壓力為2.0MPa。在大修時發現進口爐管系統有多處穿透性裂紋。進口爐管系統是由爐管(HK-40鋼)、法蘭(1Cr5Mo鋼)、集合管(1Cr5Mo鋼)、加強接頭(06Cr18Ni11Ti 不銹鋼)和進口尾管(06Cr18Ni11Ti 不銹鋼)組成。
進口爐管(guan)系統焊接修復的各部分(fen)坡(po)口尺寸和熔(rong)敷順序圖(tu),如圖(tu)4-28所示。
1. 爐管(guan)與法蘭的焊接修復
對(dui)損壞(huai)的舊爐管(guan)(HK-40鋼)和(he)法蘭(lan)(1Cr5Mo鋼)焊(han)(han)(han)(han)接時,焊(han)(han)(han)(han)接接頭的熱(re)影響區有(you)形成(cheng)裂(lie)紋的傾(qing)(qing)向。為了(le)防止裂(lie)紋的產生(sheng),焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)必須進行(xing)(xing)熱(re)處理(li)。在熱(re)處理(li)過程中,由于異種材質(zhi)的差(cha)異會(hui)引起(qi)不(bu)同的熱(re)膨(peng)脹(zhang),有(you)產生(sheng)裂(lie)紋的傾(qing)(qing)向,對(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和(he)爐管(guan)均為不(bu)利。為此,焊(han)(han)(han)(han)接修復時采(cai)取了(le)先在法蘭(lan)(1Cr5Mo鋼)待焊(han)(han)(han)(han)處,用INCONEL82焊(han)(han)(han)(han)絲(相(xiang)當(dang)于我(wo)國 ERNiCr-3焊(han)(han)(han)(han)絲,其化(hua)學成(cheng)分的質(zhi)量分數(%)為:Ni≥67.0,C≤0.10,Mn2.5~3.5,Fe≤3.0,P≤0.03,S≤0.015,Si≤0. 50,Cu ≤0.50, Cr18.0 ~ 22.0,(Ti≤0.75,Nb+Ti為2.0~3.0),用鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han)堆焊(han)(han)(han)(han)6mm厚作為過渡(du)層,堆焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)再進行(xing)(xing)熱(re)處理(li)來消(xiao)除堆焊(han)(han)(han)(han)層熱(re)影響區的馬氏體組(zu)織(zhi)。然(ran)后(hou)(hou)與爐管(guan)進行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)接,仍采(cai)用INCONEL82 焊(han)(han)(han)(han)絲,在焊(han)(han)(han)(han)接接頭熱(re)影響區沒(mei)有(you)出現淬硬組(zu)織(zhi),當(dang)然(ran)也消(xiao)除了(le)裂(lie)紋傾(qing)(qing)向。
2. 其他(ta)部(bu)位的焊接(jie)修復
除了尾管與加強接(jie)(jie)頭之間焊接(jie)(jie)采(cai)用H08Cr19Ni10Ti焊絲外,其余全部采(cai)用INCONEL82焊絲,HK-40爐管之間的焊接(jie)(jie)也可采(cai)用H12Cr26Ni21焊絲。
3. 爐管系統各(ge)部位(wei)的焊接參數
可參見表4-66,焊(han)接時管內充氬氣進(jin)行(xing)內保護。
4. 焊接修復時操作中(zhong)注意事項
a. 每焊(han)(han)接完一層焊(han)(han)縫(feng)均必(bi)須用著(zhu)色滲透法(fa)檢測(ce),發現裂紋等(deng)缺(que)陷時,應及時徹底打磨(mo)干凈后,方可進行下(xia)道焊(han)(han)縫(feng)的施焊(han)(han)。
b. 用(yong)(yong)角向砂輪打磨(mo)時(shi)不(bu)(bu)能用(yong)(yong)力過(guo)大,同(tong)一部位打磨(mo)時(shi)間不(bu)(bu)能過(guo)長,否則易產生爐管裂紋(wen)。
c. 不能強(qiang)行組(zu)對,需要調整組(zu)對時嚴(yan)禁(jin)鐵錘敲打或用強(qiang)力扳(ban)扭定(ding)位焊縫,定(ding)位焊縫兩端應(ying)修磨(mo)成有利(li)于焊接的(de)緩(huan)坡(po)形。
d. 引弧(hu)和收弧(hu)應(ying)在坡(po)口或焊(han)縫內(nei)進行。收弧(hu)時(shi)(shi)必須(xu)使用(yong)電流衰減(jian)裝置,衰減(jian)時(shi)(shi)間要長,一般(ban)不少于10s,以保證填滿弧(hu)坑,避免縮孔的出現。重(zhong)新(xin)引弧(hu)前要認真檢(jian)查焊(han)縫和弧(hu)坑,若有裂紋(wen)應(ying)及時(shi)(shi)磨掉重(zhong)新(xin)焊(han)接(jie)。
e. 焊(han)(han)接(jie)修復后的(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭要檢(jian)測(ce)。無論對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫(feng)還是(shi)角接(jie)焊(han)(han)縫(feng),其表面均應進(jin)行著色滲透(tou)檢(jian)測(ce),并達到相應標(biao)準的(de)要求。所有對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫(feng)要進(jin)行100%X射線檢(jian)測(ce),并達到相應技(ji)術標(biao)準的(de)要求。