氣化爐筒體裂紋的修復

維修改造氣化爐筒體裂紋的修復陶志遠'張克鋒1王軍2盧振和2蘇國來(lái)2(1山東華魯恒升化工股份有限公司山東德州253024 )(2山東德州德化裝備工程有限公司山東德州253024 )[摘要]對氣化爐筒體裂紋的修復，總結現場(chǎng)修復合特種材料的焊接工藝筆. [關(guān)鍵詞]氣化爐裂紋焊接熱處理概述煤漿加壓氣化工藝是大氮肥的核心技術(shù)，氣化爐則是氣化裝置的大型氮肥國產(chǎn)化裝置在山東核心設備，氣化爐的穩定運行關(guān)華魯恒升化工股份有限公司建成系到大氮肥的穩定運行。 我公司并投產(chǎn)，標志著(zhù)我國已經(jīng)具備設有三臺氣化爐， 從2004年底開(kāi)車(chē)至計、制造有自主知識產(chǎn)權的先進(jìn)2005 年約一年的時(shí)間，其中一臺氣.成套設備，建設大型氮肥生產(chǎn)裝化妒液位計接管裂透， 由于氣化置的能力，從此我國結束了大氮爐簡(jiǎn)體材質(zhì)比較特殊， 維修公司肥裝置全部依靠進(jìn)口的時(shí)代。水以前從未焊接過(guò)該種材料。聯(lián)系設備制作單位，制作單位沒(méi)有給予支持，只有依靠自己。在處理前我們根據類(lèi)似國產(chǎn)材料的經(jīng)驗針接管對現場(chǎng)情況制定了修復方案和焊黨體基層;接工藝并咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家，最后成功修復。.裂紋1問(wèn)題的發(fā)現光體覆層氣化爐的主要參數:設計壓A|力: 6.9MPa; 設計溫度: 1400C (燃燒室);操作壓力: 6.5MPa;操作溫現場(chǎng)裂紋情況度: 1380C( 燃燒室);氣化爐容積:17.2(燃燒室) +52(激冷室)m';操圖1作介質(zhì): 02、H、CO2、 CO、H0、單修改造[ WEI XIU GAI ZAOHS、N;簡(jiǎn)體規格: DN2800 x 86。2005年11月氣化爐B爐液位計下接管發(fā)生外漏,當時(shí)以為是氣孔或砂眼,維修工打了個(gè)卡子在外面堵漏，溫度(C)待氣化爐運行到使用周期停爐處理。2005年12月22日該爐停爐常規檢修，在對泄漏接管內部著(zhù)色350C-400C土 10C處理時(shí)，發(fā)現該接管內端面裂紋斷電冷卻￥:250C開(kāi)始焊接有300mm長(cháng)，并且接管也已裂透。保溫6小時(shí)如圖1:氣化爐筒體材質(zhì)為≤150C/hSA387Grl 1CL2復合316L,該處接管設計為316L鍛件,在制作時(shí)制作單位用的是15CrMo H,接管內端面堆時(shí)間(b)焊316L。從現場(chǎng)焊接質(zhì)量來(lái)分析,可能是由于焊接工藝執行不利，圖2 I焊接過(guò)渡層時(shí)由于基層金屬對過(guò)渡層焊縫的稀釋作用使焊縫奧氏體組織中鉻、鎳元素被稀釋?zhuān)缚p后容易產(chǎn)生熱裂紋， 要求預熱及行修復。中形成馬氏體組織;而且由于碳元緩冷， 但這對復層材料的焊接又素的遷移，使奧氏體焊縫中的鉻是不利的。 我們的維修公司雖然(1)根據缺陷情況，用角向磨形成碳化物，同樣惡化了該區域在 當時(shí)已經(jīng)取得三類(lèi)容器的制造光機仔細打磨 去除裂紋，按原來(lái)的焊縫組織;汽化爐使用介質(zhì)存在資質(zhì)， 但還從未焊接過(guò)該種材料，坡 口形狀內外打磨到徹底去除缺應力腐蝕元素，從各方面分析焊該缺陷的修復對我們來(lái)說(shuō)相當困 陷。 并用滲透檢測(PT),直至缺接質(zhì)量差和應力腐蝕是導致裂紋難。 當裂紋被發(fā)現后，我們根據陷徹底消除。 最后將打磨處修成產(chǎn)生的主要原因。15CrMoR的焊接工藝編制了合適的利 于焊接的緩坡?tīng)?，使之平滑過(guò)焊接及熱處理工藝，同時(shí)我們立渡。2修復方案的制定即聯(lián)系設備制作單位，尋求技術(shù)支持，制作單位沒(méi)有給予我們合(2)焊前預熱:由于當時(shí)氣溫氣化爐簡(jiǎn)體材質(zhì)為理的建議。然后我們向有類(lèi)似施 較低所以焊前必須進(jìn)行預熱，我SA387Gr11CL2復合316L,工經(jīng)驗的兄弟單位鎮海煉化檢安們采用履帶式電加熱器將加熱部SA387Gr1ICL2是一-種耐熱合金鋼， 公司求助， 在得到該公司專(zhuān)家的位覆蓋， 加熱區范圍為焊接區域資料介紹性能與15CrMoR相當,焊肯定后，我們立即根據該工藝進(jìn)以外至少 500mm。1)預熱溫度曲線(xiàn)(如圖2):作者簡(jiǎn)介2)加熱時(shí)測溫熱電偶必須與測溫點(diǎn)金屬可靠接觸，以免測溫陶志遠1995 年畢業(yè)于石油大學(xué)化機專(zhuān)業(yè),現任山東華魯恒升化工不準確。股份有限公司設備動(dòng)力處壓力容器專(zhuān)業(yè)工程師。(3)在待焊部位金屬溫度達到維修改造2)本次修復要重點(diǎn)控制的是:a、消氫處理和焊后熱處理，溫度▲嚴格控制，并保證加溫到要求范溫度圍。b、焊材的選擇和執行焊接工640C土10C保溫3h(h)藝的嚴肅性，特別是過(guò)渡層的焊≤200C/h接。3)如焊接能力可能，內外可分為兩組同時(shí)進(jìn)行(推薦),否則，內外側分別進(jìn)行也可?！?50C/R4)不得在焊接區域以外進(jìn)行300C任何焊接，消氫處理前焊接區域也禁止焊接。5)焊接與熱處理等工序盡可能連續進(jìn)行。時(shí)間(h)3裂紋的清除圖3不銹鋼部分采用磨光機清除，碳鋼部分由于較厚可采用碳弧氣200C時(shí)可以開(kāi)始焊接，層間溫度面層 (耐蝕層)焊接。焊前必須確認刨清除，清除前同樣預熱該部位，控制在150C-250C，低于150C用過(guò)渡層焊縫低于面層表面3-3.5mm，防 止裂紋延伸。然后進(jìn)行PT檢測，氧-乙炔焰加熱。(也可以電加超高時(shí)要打磨。 焊條采用A022,焊確保裂紋已清除 干凈。熱)接面層時(shí)要保持層間溫度≤100C。每層焊接要借助不超過(guò)5倍放大鏡4結論(4)基層焊接完后立即進(jìn)行過(guò)檢 查無(wú)裂紋等缺陷繼續進(jìn)行下道渡層焊接，基層焊條: R307,基層工序。 待完全冷卻后用滲透檢測通過(guò)技術(shù)和焊接人員的共同焊接距離過(guò)渡層2- 2.5mm時(shí)，焊接無(wú)裂紋為合 格。努力，嚴格按照焊接工藝和熱過(guò)渡層，焊條: A042。(8)由于接管已裂透，故該部處理工藝進(jìn)行操作，焊接完畢后著(zhù)色探傷并未發(fā)現裂紋。經(jīng)(5)基層、過(guò)渡層焊接完畢立位的焊接應從接管外側施焊，而過(guò)十個(gè)月的運行，在2006年10月即進(jìn)行后熱處理:氧-乙炔火焰加且接管 部分焊接完畢才能焊接筒該氣化爐內部檢測時(shí)，缺陷修熱至350C -450C,采用數字式測體， 首先焊接覆層，然后是過(guò)渡復的部位并未發(fā)現裂紋等缺陷，溫槍測溫。層、基層，焊材同上。但在其他接管內部焊縫上發(fā)現.了微裂紋，證明當初缺陷形成(6)然后再進(jìn)行焊后熱處理,(9)特別注意事項1)本次焊補由于涉及基層已.原因的判斷和修復方案是正確保溫測溫等方式與預熱處理相同，的。氣化爐簡(jiǎn)體裂紋的成功修其熱處理曲線(xiàn)如圖3:穿透，難度非常大。由于未見(jiàn)具體復標志著(zhù)我公司在大氮肥設備情況，打開(kāi)后視情況變化另行處修復方面又向前邁出成功的一(7)冷卻到100C以下，進(jìn)行理。步。婦