气化炉筒体裂纹的修复

维修改造气化炉筒体裂纹的修复陶志远'张克锋1王军2卢振和2苏国来2(1山东华鲁恒升化工股份有限公司山东德州253024 )(2山东德州德化装备工程有限公司山东德州253024 )[摘要]对气化炉筒体裂纹的修复，总结现场修复合特种材料的焊接工艺笔. [关键词]气化炉裂纹焊接热处理概述煤浆加压气化工艺是大氮肥的核心技术，气化炉则是气化装置的大型氮肥国产化装置在山东核心设备，气化炉的稳定运行关华鲁恒升化工股份有限公司建成系到大氮肥的稳定运行。 我公司并投产，标志着我国已经具备设有三台气化炉， 从2004年底开车至计、制造有自主知识产权的先进2005 年约一年的时间，其中一台气.成套设备，建设大型氮肥生产装化妒液位计接管裂透， 由于气化置的能力，从此我国结束了大氮炉简体材质比较特殊， 维修公司肥装置全部依靠进口的时代。水以前从未焊接过该种材料。联系设备制作单位，制作单位没有给予支持，只有依靠自己。在处理前我们根据类似国产材料的经验针接管对现场情况制定了修复方案和焊党体基层;接工艺并咨询相关专家，最后成功修复。.裂纹1问题的发现光体覆层气化炉的主要参数:设计压A|力: 6.9MPa; 设计温度: 1400C (燃烧室);操作压力: 6.5MPa;操作温现场裂纹情况度: 1380C( 燃烧室);气化炉容积:17.2(燃烧室) +52(激冷室)m';操图1作介质: 02、H、CO2、 CO、H0、单修改造[ WEI XIU GAI ZAOHS、N;简体规格: DN2800 x 86。2005年11月气化炉B炉液位计下接管发生外漏,当时以为是气孔或砂眼,维修工打了个卡子在外面堵漏，温度(C)待气化炉运行到使用周期停炉处理。2005年12月22日该炉停炉常规检修，在对泄漏接管内部着色350C-400C土 10C处理时，发现该接管内端面裂纹断电冷却￥:250C开始焊接有300mm长，并且接管也已裂透。保温6小时如图1:气化炉筒体材质为≤150C/hSA387Grl 1CL2复合316L,该处接管设计为316L锻件,在制作时制作单位用的是15CrMo H,接管内端面堆时间(b)焊316L。从现场焊接质量来分析,可能是由于焊接工艺执行不利，图2 I焊接过渡层时由于基层金属对过渡层焊缝的稀释作用使焊缝奧氏体组织中铬、镍元素被稀释，焊缝后容易产生热裂纹， 要求预热及行修复。中形成马氏体组织;而且由于碳元缓冷， 但这对复层材料的焊接又素的迁移，使奥氏体焊缝中的铬是不利的。 我们的维修公司虽然(1)根据缺陷情况，用角向磨形成碳化物，同样恶化了该区域在 当时已经取得三类容器的制造光机仔细打磨 去除裂纹，按原来的焊缝组织;汽化炉使用介质存在资质， 但还从未焊接过该种材料，坡 口形状内外打磨到彻底去除缺应力腐蚀元素，从各方面分析焊该缺陷的修复对我们来说相当困 陷。 并用渗透检测(PT),直至缺接质量差和应力腐蚀是导致裂纹难。 当裂纹被发现后，我们根据陷彻底消除。 最后将打磨处修成产生的主要原因。15CrMoR的焊接工艺编制了合适的利 于焊接的缓坡状，使之平滑过焊接及热处理工艺，同时我们立渡。2修复方案的制定即联系设备制作单位，寻求技术支持，制作单位没有给予我们合(2)焊前预热:由于当时气温气化炉简体材质为理的建议。然后我们向有类似施 较低所以焊前必须进行预热，我SA387Gr11CL2复合316L,工经验的兄弟单位镇海炼化检安们采用履带式电加热器将加热部SA387Gr1ICL2是一-种耐热合金钢， 公司求助， 在得到该公司专家的位覆盖， 加热区范围为焊接区域资料介绍性能与15CrMoR相当,焊肯定后，我们立即根据该工艺进以外至少 500mm。1)预热温度曲线(如图2):作者简介2)加热时测温热电偶必须与测温点金属可靠接触，以免测温陶志远1995 年毕业于石油大学化机专业,现任山东华鲁恒升化工不准确。股份有限公司设备动力处压力容器专业工程师。(3)在待焊部位金属温度达到维修改造2)本次修复要重点控制的是:a、消氢处理和焊后热处理，温度▲严格控制，并保证加温到要求范温度围。b、焊材的选择和执行焊接工640C土10C保温3h(h)艺的严肃性，特别是过渡层的焊≤200C/h接。3)如焊接能力可能，内外可分为两组同时进行(推荐),否则，内外侧分别进行也可。≤150C/R4)不得在焊接区域以外进行300C任何焊接，消氢处理前焊接区域也禁止焊接。5)焊接与热处理等工序尽可能连续进行。时间(h)3裂纹的清除图3不锈钢部分采用磨光机清除，碳钢部分由于较厚可采用碳弧气200C时可以开始焊接，层间温度面层 (耐蚀层)焊接。焊前必须确认刨清除，清除前同样预热该部位，控制在150C-250C，低于150C用过渡层焊缝低于面层表面3-3.5mm，防 止裂纹延伸。然后进行PT检测，氧-乙炔焰加热。(也可以电加超高时要打磨。 焊条采用A022,焊确保裂纹已清除 干净。热)接面层时要保持层间温度≤100C。每层焊接要借助不超过5倍放大镜4结论(4)基层焊接完后立即进行过检 查无裂纹等缺陷继续进行下道渡层焊接，基层焊条: R307,基层工序。 待完全冷却后用渗透检测通过技术和焊接人员的共同焊接距离过渡层2- 2.5mm时，焊接无裂纹为合 格。努力，严格按照焊接工艺和热过渡层，焊条: A042。(8)由于接管已裂透，故该部处理工艺进行操作，焊接完毕后着色探伤并未发现裂纹。经(5)基层、过渡层焊接完毕立位的焊接应从接管外侧施焊，而过十个月的运行，在2006年10月即进行后热处理:氧-乙炔火焰加且接管 部分焊接完毕才能焊接筒该气化炉内部检测时，缺陷修热至350C -450C,采用数字式测体， 首先焊接覆层，然后是过渡复的部位并未发现裂纹等缺陷，温枪测温。层、基层，焊材同上。但在其他接管内部焊缝上发现.了微裂纹，证明当初缺陷形成(6)然后再进行焊后热处理,(9)特别注意事项1)本次焊补由于涉及基层已.原因的判断和修复方案是正确保温测温等方式与预热处理相同，的。气化炉简体裂纹的成功修其热处理曲线如图3:穿透，难度非常大。由于未见具体复标志着我公司在大氮肥设备情况，打开后视情况变化另行处修复方面又向前迈出成功的一(7)冷却到100C以下，进行理。步。妇