材料焊接性一般,热影响区淬硬倾向较大;
(2)原因二:筒体材料强度较高、厚度较大,且筒体与接管热膨胀系数不同,局部热处理难以消除焊接应力,容易产生冷裂纹。
(3)原因三:筒体与接管为异种材料焊接,两种材料物理化学性质相差较大,不易焊接。
(4)原因四;接管含碳量C :≤0.030,筒体含碳量C :≤0.15,焊接及热处理时碳从筒体通过熔合区向焊缝扩散,导致靠近熔合区筒体脱碳软化,同时导致焊缝金属增碳硬化。
3改造方案
3.1设备性能参数
设计压力: 7.l6Mpa 设计温度: 280℃
工作压力: 6.25Mpa 工作温度:250℃
介质:合成气、激冷气 塔板数: 4 层
容器类别:三类 筒体:φ内=3800×19594㎜
全容积: 144m3
洗涤塔的主体材料
壳体材料:复合钢板 13MnNiMoNbR+316L,δ=78+4
接管材料: 20MnMoNbⅢ+ 堆焊 OOCr17Ni14Mo2
3.2改造方案
將现有每台洗涤塔4 个接管材质由00Crl7Ni14Mo2Ⅲ改成 20MnMoNbⅢ+堆焊 OOCrl 7Ni14Mo2 以便于焊接,更换设备原有接管。
4焊接工艺
4.1 更换前的准备
(1)提前准备需更换的接管(己堆焊、加工完成);
(2)拆除接管附近设备保温层,保证有足够的施工空间;
(3)置换设备内部介质(人孔己打开) ,保证无任何可燃、易爆、有毒气体存在;
(4)提前准备设备修理改造所需的电源线,加热用可燃气体;
(5)根据实际需要设备内外搭建施工脚手架、起吊用可移动支架;
(6)焊机、碳弧气刨设备、热处理设备及加热带、角磨机、气体加热工具、测温枪及其它专用设备;
(7)焊材、气刨用碳棒;
(8)角磨片。
4.2 更换过程
(1)火焰预热设备 L1ab 、L2ab 接管与筒体焊缝至温度二三 1500C ,测温 枪控制温度。
(2)碳弧气刨清除原有焊缝,从设备上拆除 L1ab 、L2ab 接管,完全去除原有焊缝及堆焊层、热影响区并加工坡口, 砂轮打磨去除淬硬层至露出金属光泽。
(3)打磨部位 100%PT 检测,确保坡口无缺陷,满足 NB/T47013.5-2005标准 I级合格。
(4)火焰预热坡口及周围各≥150㎜ 至温度≥ 150℃,测温枪控制温度。
组焊接管与设备基层,在整个组焊过程中温度控制在150~250℃,直至消氢处理。基层焊接按表1执行。
(5)焊后立即进行消氢处理,采用履带电热器,按热处理工艺表1执行。
(6)焊缝 100%PT 检测,满足 NB/T47013.5-2005 标准 I级合格。
(7)焊缝 100%UT 检测,满足 NB/T47013.3-2005 标准 I级合格。
(8)火焰预热待堆焊部位至温度二三 1000C 至过渡层堆焊完毕,耐蚀层堆焊控制层间温度运 1000C ,测温枪控制温度。
(9)堆焊过渡层及耐蚀层,按表二执行。
(10)堆焊焊缝 100%PT 检测,满足 NB/T47013.5-2005 标准 I级合格。
(11)堆焊层 100%UT 检测,满足 NB/T47013.3-2005 标准 I级合格。
(12)无损检测合格后进行消应力热处理,热处理工艺按表2执行。
(13)热处理后焊缝 100%UT 检测,满足 NB/T47013.3-2005 标准 I级合 格。堆焊层表面 100%PT 检测,满足 NB/T47013.5-2005 标准 I级合格。
4.3 水压试验
接管更换结束后按照压力试验的要求,对设备进行水压试验,试 验压力 P=9.1MPa (设备底部压力),水压试验过程以无渗漏、无可见 变形、无异常响声为合格。
4.4 注意事项
(1)焊接前一定要彻底清理焊接区表面,坡口两侧应打磨出金属光泽后再进行焊接;
(2)在焊接过程中焊条适当微摆动,摆动幅度不超过3倍焊条直径。在焊缝接口再引弧时,应采用反向引弧技术,以利调整接口处焊 缝平滑并 且能有利于抑制气孔的发生。采用逆向收弧,把弧坑填满, 防止弧坑裂纹,必要时要对弧坑进行打磨;
(3)热处理时用焊条固定l 只铠式热电偶,应保证热电偶与金属充分接触,焊缝内外加热保温,加热片应安放在外侧,降温至室温后拆除保温;
(4)加热时用保温棉包好,加热带应环绕包括接管在内的筒体全圆周加热,且在垂直于焊缝方向上自焊缝边缘加50mm。
5结束语
本次将洗涤塔液位计接管材质由00Crl7Ni14Mo2Ⅲ改成 20MnMoNbⅢ+堆焊 OOCrl 7Ni14Mo2,既保证了接管与筒体之间良好的焊接性,又通过对接管堆焊OOCrl7Ni14Mo2使接管在高温环境下具有良好的耐腐蚀性能。经我公司实践,按照本文焊接工艺更换接管后,随系统整体进行压力试验合格,试压后进行焊缝表面的100%PT检测,符合JB/T4730-2005标准中的Ⅰ级合格,无裂纹等缺陷存在,满足设计要求。
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