制氫轉(zhuǎn)化爐管焊接質(zhì)量控制

1、第 3 0卷 增 刊 2 0 0 1 年 5月石 油 化 工 設(shè) 備 P E T R O - C H E M I C A LE Q U I P M E N TVo 1 ． 30S u p p | c me n tMa v2 0 01文 章簟 號 ：1 0 o 0 - 7 a 6 6 1 2 o o 1 ) 增 一 0 0 9 2 - 0 3制氫轉(zhuǎn) 化爐 管焊接 質(zhì) 量 控 制 于建 平 ．張 涌 ( 蘭州煉油化工機(jī)械廠 ，甘肅 蘭州

2、 7 3 0 0 6 0 )摘要 ：介紹 了高溫合全 爐管焊接前 后 的工作 ， 及不 同管段 的焊接 工 藝評 定 和返 修 工 藝 ?？?結(jié)分 析 了影響焊接 質(zhì)量 的 若干 因素 和控 制措 施 。關(guān) 鍵 詞 ：爐 管 ； 焊接質(zhì) 量 ； 控 制 中 圖分 類號 ：T Q0 5 1 ． 5 0 7文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ：BC o n t r o lo fw e l d i n gq u a f t yf o rh y d r o g e n

3、 - ma n u f a c t u r i n gc o n v e r s i o np i p eYUJ i a r e p i n g ， Z H AN GY 0 n g( T h eM a c h i n e r yP l a n to fL ~z h o uP e t r o l e u mP r o c e s s i n g＆ C h e m i c a lC o m p l e x ，L a n z h o u7 3

4、 0 0 6 0 ．C h i n a )Ab s t r a c t ： We l d i n gp r o c e d u r e s ， w e l d i n gt e c h n o l o g i c a le v a l v a t i o n 且 Ⅱ dr e prt e c l m o l o g yo f d i f e r e mp i p e sw e r ei n t r o d u c e dS e v e

5、r a lf a c t o ~ o f e f e e t i n g w e l d in g q u a l i t ya n dc o n t r o lm e a s u f e sw e r ea n a l y z e d．Ke ywo r d s ： p i p e ~ w e l d i n g q u a l i t y ~ c o n t r o l我廠 承接 了某 石化廠 若干組 制氫轉(zhuǎn) 化爐 管的制 造

6、任務(wù) ， 每組 由 4根管段 、 法 蘭及加 強(qiáng)接頭等 組 焊而 成 ， 總計(jì) 焊接 接 頭 10 0 0多個 ， 焊 接 工作 量 相 當(dāng)大 。爐 管 材 質(zhì) 為 H P - N b ， 法 蘭 和 加 強(qiáng) 接 頭 為 l C r S M o 。H P - N b 屬高溫臺金， 也是高碳鋼， 焊接性較差。除同材 質(zhì)相焊外 ， 需與 異 種 鋼 1 C r 5 M o相 焊 ， 焊 接 難 度 較 大 ， 焊接質(zhì) 量不 易保 證 。為

7、了保證 臺 同要 求 的交 貨 時間 和技術(shù) 要求 ， 從 焊 接 參 數(shù)選 擇 、 工 藝 評 定制 定 、缺陷控 制及 焊后檢 驗(yàn)等方 面做 了大量 工作 。1 焊 接 質(zhì) 量 控 制 1 ． 1 焊 接參數(shù)選擇 按合同要求采用氬弧焊。鎢極氬弧焊( “ r i G ) 焊 接線能量 高 ， 焊縫 成 型好 ， 焊材 選 擇較 容 易 ， 焊縫 質(zhì) 量高 。熔 化極 氬 弧 焊 ( M I G ) 需 大 量 的 配 套 設(shè) 備 ，

8、一 加管 箍后 有效限 制 了接管 變 形 ， 緩 解 了變形 的不 協(xié) 調(diào)性 。 同時 ， 明顯 降低 了應(yīng) 力集 中系數(shù)。表 1 加蕾箍前 后接 管根部變形及應(yīng)力集中系數(shù)比較 ( 2 ) 可采用 無 縫 鋼 管作 為 管箍 ， 結(jié) 構(gòu) 簡單 ． 成 本 低 廉 。( 3 ) 施 工方便 ， 工 程應(yīng)用 可行 。( 4 ) 可使用于各種中低壓容器 ， 甚至高壓容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)， 應(yīng)用范圍廣。作為新 的補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)， 除了上述優(yōu)點(diǎn)外 ， 也有

9、不足 之處。如 管箍 與接 管 套 臺后 ， 給 接管 法 蘭 的 焊 接帶 來不 便 。同時 ， 管 箍 與殼 體 的 連接 焊 縫 抗 疲 勞 能力 較 差 。隨 著制造 技 術(shù) 的提 高 ， 這些 不 足會 逐 步得 到 解 決 。參 考 文獻(xiàn) ：[ I ] G BI 5 0 — 1 9 9 8 ． 鋼 制 壓 力 窖 器 s 1[ 2 ] 丁伯 民． 壓力容器設(shè)計(jì) [ M] ． 北京： 中目石油化工 出版杜 ． 1 9 9 2

10、[ 3 ] 華東化工學(xué)院， 浙 江大學(xué) ． 化工容器設(shè)計(jì) [ M] ． 武援 ： i 胡北科 學(xué)技 術(shù) 出 版 社 1 9 8 5( 賈 編 )收藕 日期 ：2 0 0 0 一 o 8 ． 2 2作者葡介 ：于建平( 1 9 6 8 ． ) ， 女( 漢族 ) ， 甘肅武威^ ， 工程師， 1 9 9 0 年畢業(yè)于甘肅工 業(yè)大學(xué) 焊接專業(yè) ， 工學(xué)學(xué) 士 ， 現(xiàn)從 事焊接 工藝施工 維普資訊 http://www.cqvip.com

11、9 4 ·石 油 化 工 設(shè) 備 2 0 0 1 芷 衰 4 焊 接接頭常溫和1 l溫瞬時拉伸性睫 焊縫 焊接 填克 焊接電流 電弧電壓 焊 接速度 層次 方法金屬 ／ A／ V／ c m · m i n 一試件編號 抗拉西度／ M P a延伸率／ ％斷裂位置 打底 焊 結(jié)束 后 進(jìn) 行外 觀 檢查 ，未發(fā) 現(xiàn) 不允 許 的缺 陷 為合格 ， 背面成 型 ， 防止未焊 透 。爐管焊 接過 程中容易產(chǎn)生火

12、 口 裂紋， 收弧時采取填滿火 口， 允許 適 當(dāng)堆高。將熄弧點(diǎn)的渣清除干凈 ， 確認(rèn) 無裂紋后 再進(jìn)行 下 一 步工 作 。蓋 面 焊縫 焊 完 后 進(jìn) 行 外 觀 檢 查、 著色檢查 ， 及 1 0 0 ％X射線探傷。當(dāng)焊縫有缺陷 時 ， 進(jìn)行 返修 。焊 接爐 管與 法蘭 時 ， 為 防止裂紋 ， 法 蘭焊接 前需 預(yù)熱至 3 0 0℃左右 ， 清除法蘭坡 口表面的氧化層 ， 再 進(jìn) 行焊 接 。連 續(xù)施 焊 ， 不需再加 熱 ，

13、 層 間溫 度可控 制 在 2 5 0℃ 以 上 。其它 ( 吊耳 等 ) 焊 接 過 程 的要 求 與 管 段 焊接 相 同。若 需 返修 ， 經(jīng) 無 損檢 查 ， 對 所發(fā) 現(xiàn) 的 缺陷 ， 清 除 干凈 。返 修后 的焊 縫 ， 需 再進(jìn) 行 著 色檢 查 和 1 0 0 ％X射線 等檢 查 ， 同一 部位 的返 修次 數(shù)不 許超 過兩次 。打底焊 時 ， 電流 為 9 0～1 0 5 A， 成 型較 為理想 ， 背 面全部 焊

14、透 、 無 凹 形 ， 稍 有 凸 出。 當(dāng) 電 流 為 1 1 5～1 2 5 A， 成 型較 差 ， 背 面 凹形 較 深 ， 嚴(yán) 重 處 達(dá) 2 ． 0m m，焊接速度慢 時 較 嚴(yán)重 ， 反 之 則 有 未 焊 透 產(chǎn) 生 。焊前 必須 充氬氣 ， 否則會 使 焊縫 大量 氧化 ， 形 成 假焊 而大 量返 工 ?？?制層 間溫 度也很 重要 ， 過 高 、 過 低都會 產(chǎn) 生微 裂紋 。H P - N b 焊 接 時層 問 溫

15、度 控 制 在 1 0 0℃ 以 下， 再焊下一層 。如層問溫度過高 ， 會擴(kuò)大焊接接頭 的熱 影響 區(qū) ， 并使焊 縫 金屬 在 固． 液 狀 態(tài) 下停 留時間 過長 而 產(chǎn) 生 熱 裂 紋。 C r - M o鋼 焊 接 時 層 同 溫 度 偏 高 ， 控制 在 2 5 0—3 5 0o c為 好 。在 焊 接 過 程 中 ， 焊 道 和火 口均 出現(xiàn) 過 裂紋 ， 一 般 長 5—1 5m m， 深 度 大 約 1 ． 0m m。

16、在焊下 一層前 ， 必須將 裂紋 除 去 ， 再進(jìn) 行 焊 接 。還 可利用設(shè) 備 的衰 減 滅弧 ， 及在 收弧 時把 火 口引到坡 日的刪 面 ， 以肪止 火 日產(chǎn) 生裂 紋 。2 結(jié) 語 ①采取適當(dāng)工藝及焊接措施后 ， H P - H b +H P ． N b同質(zhì)焊接 接頭和 H P ． N b +l C r S M o異 質(zhì)焊 接 接頭 ， 焊 縫 質(zhì)量 優(yōu) 良， 成 型美 觀 。表明焊 接工 藝制 定準(zhǔn) 確 ， 措 施得當(dāng)，

17、返修率僅為 4 ． 5 ％。②采用手工 T I G焊接方 法 ， 成功實(shí)施 了對 直 徑 1 2 7r n n l 、 壁 厚 1 01 1 1 1 1 1 的離 心 鑄造 H P ． N b高溫臺金爐管 的焊接 。焊接接頭 的常 溫和高溫瞬時拉伸性能達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。@采 用手工 T I G焊接方法 ， 成功實(shí)施了離 心鑄造 H P - N b高溫臺金爐管 和 l C r 5 M o 鍛造法 蘭異種鋼 的焊接。焊接接 頭 的性 能滿