浙江至德钢业有限公司炼化分公司制氢转化炉是一种加热式内装催化剂的管式加热炉,介质为原料混合气(入口工艺通常为水碳比为3~4的水蒸气和烃类混合物,难免混有其他不纯物,如硫化氢、硫化物等),进口温度为460℃,转化产物含有大量的氢,出口温度为800℃,设计压力为2.0MPa。在大修时发现进口炉管系统有多处穿透性裂纹。进口炉管系统是由炉管(HK-40钢)、法兰(1Cr5Mo钢)、集合管(1Cr5Mo钢)、加强接头(06Cr18Ni11Ti 不锈钢)和进口尾管(06Cr18Ni11Ti 不锈钢)组成。


  进口炉管系统焊接修复的各部分坡口尺寸和熔敷顺序图,如图4-28所示。


图 28.jpg



1. 炉管与法兰的焊接修复


  对损坏的旧炉管(HK-40钢)和法兰(1Cr5Mo钢)焊接时,焊接接头的热影响区有形成裂纹的倾向。为了防止裂纹的产生,焊后必须进行热处理。在热处理过程中,由于异种材质的差异会引起不同的热膨胀,有产生裂纹的倾向,对焊缝和炉管均为不利。为此,焊接修复时采取了先在法兰(1Cr5Mo钢)待焊处,用INCONEL82焊丝(相当于我国 ERNiCr-3焊丝,其化学成分的质量分数(%)为: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为2.0~3.0),用钨极氩弧焊堆焊6mm厚作为过渡层,堆焊后再进行热处理来消除堆焊层热影响区的马氏体组织。然后与炉管进行焊接,仍采用INCONEL82 焊丝,在焊接接头热影响区没有出现淬硬组织,当然也消除了裂纹倾向。



2. 其他部位的焊接修复


  除了尾管与加强接头之间焊接采用H08Cr19Ni10Ti焊丝外,其余全部采用INCONEL82焊丝,HK-40炉管之间的焊接也可采用H12Cr26Ni21焊丝。



3. 炉管系统各部位的焊接参数


  可参见表4-66,焊接时管内充氩气进行内保护。


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4. 焊接修复时操作中注意事项


  a. 每焊接完一层焊缝均必须用着色渗透法检测,发现裂纹等缺陷时,应及时彻底打磨干净后,方可进行下道焊缝的施焊。


  b. 用角向砂轮打磨时不能用力过大,同一部位打磨时间不能过长,否则易产生炉管裂纹。


  c. 不能强行组对,需要调整组对时严禁铁锤敲打或用强力扳扭定位焊缝,定位焊缝两端应修磨成有利于焊接的缓坡形。


  d. 引弧和收弧应在坡口或焊缝内进行。收弧时必须使用电流衰减装置,衰减时间要长,一般不少于10s,以保证填满弧坑,避免缩孔的出现。重新引弧前要认真检查焊缝和弧坑,若有裂纹应及时磨掉重新焊接。


  e. 焊接修复后的焊接接头要检测。无论对接焊缝还是角接焊缝,其表面均应进行着色渗透检测,并达到相应标准的要求。所有对接焊缝要进行100%X射线检测,并达到相应技术标准的要求。







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