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。
進口爐管系統焊接修復的各(ge)部分坡口尺寸(cun)和熔敷(fu)順序圖(tu),如(ru)圖(tu)4-28所示(shi)。
1. 爐管與法蘭的焊接(jie)修復
對損壞的(de)(de)舊爐管(HK-40鋼(gang))和法蘭(1Cr5Mo鋼(gang))焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)熱影(ying)響區有形成裂紋的(de)(de)傾(qing)向。為了(le)防止裂紋的(de)(de)產生,焊(han)(han)后(hou)(hou)必須進(jin)行(xing)熱處理。在熱處理過程中,由于異(yi)種材質的(de)(de)差異(yi)會引起不(bu)同的(de)(de)熱膨脹,有產生裂紋的(de)(de)傾(qing)向,對焊(han)(han)縫和爐管均為不(bu)利(li)。為此,焊(han)(han)接(jie)(jie)修復(fu)時(shi)采取了(le)先在法蘭(1Cr5Mo鋼(gang))待焊(han)(han)處,用(yong)INCONEL82焊(han)(han)絲(相當于我(wo)國 ERNiCr-3焊(han)(han)絲,其化學成分的(de)(de)質量(liang)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(yong)鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)堆焊(han)(han)6mm厚(hou)作為過渡(du)層,堆焊(han)(han)后(hou)(hou)再進(jin)行(xing)熱處理來消(xiao)(xiao)除堆焊(han)(han)層熱影(ying)響區的(de)(de)馬氏體組織。然后(hou)(hou)與爐管進(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie),仍采用(yong)INCONEL82 焊(han)(han)絲,在焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影(ying)響區沒有出(chu)現淬(cui)硬組織,當然也消(xiao)(xiao)除了(le)裂紋傾(qing)向。
2. 其(qi)他部位的焊接修(xiu)復
除(chu)了(le)尾管與加強(qiang)接(jie)頭之間焊(han)接(jie)采(cai)(cai)用H08Cr19Ni10Ti焊(han)絲外,其余全部采(cai)(cai)用INCONEL82焊(han)絲,HK-40爐管之間的(de)焊(han)接(jie)也(ye)可采(cai)(cai)用H12Cr26Ni21焊(han)絲。
3. 爐管系統各(ge)部位的(de)焊接參(can)數(shu)
可參(can)見(jian)表4-66,焊接(jie)時管內充氬氣進行(xing)內保護。
4. 焊接修(xiu)復時操作(zuo)中注意(yi)事項(xiang)
a. 每(mei)焊接完(wan)一層焊縫均必須用(yong)著色滲(shen)透法檢測,發(fa)現裂(lie)紋等缺陷時(shi),應(ying)及時(shi)徹底打磨干凈后,方(fang)可(ke)進行(xing)下道焊縫的(de)施(shi)焊。
b. 用角向砂(sha)輪(lun)打磨時(shi)不能(neng)用力過(guo)大,同一部(bu)位打磨時(shi)間(jian)不能(neng)過(guo)長,否則易產生爐管(guan)裂紋。
c. 不(bu)能強行組(zu)對,需要(yao)調整組(zu)對時嚴禁鐵錘敲打或用強力扳扭定位焊(han)縫,定位焊(han)縫兩端應修磨成(cheng)有利于(yu)焊(han)接(jie)的緩(huan)坡(po)形。
d. 引(yin)弧(hu)和收弧(hu)應在坡口(kou)或焊縫內進行。收弧(hu)時必(bi)須使(shi)用電流衰減裝(zhuang)置,衰減時間要長,一般不(bu)少于10s,以保證填滿(man)弧(hu)坑,避(bi)免縮孔的出(chu)現(xian)。重新引(yin)弧(hu)前要認真檢(jian)查焊縫和弧(hu)坑,若有裂紋應及時磨(mo)掉重新焊接(jie)。
e. 焊(han)(han)接修復后的焊(han)(han)接接頭要檢(jian)測(ce)。無論對接焊(han)(han)縫還是角接焊(han)(han)縫,其表面均應進行著色滲透檢(jian)測(ce),并達(da)到(dao)相應標(biao)準(zhun)的要求(qiu)。所有對接焊(han)(han)縫要進行100%X射線檢(jian)測(ce),并達(da)到(dao)相應技術(shu)標(biao)準(zhun)的要求(qiu)。