内壁堆焊式气化炉制造技术研究

第4期锅炉制造No.42010年7月BOILER MANUFACTURINGJul. 2010文章编号:CN23 - 1249(2010)04 -0044 -03内壁堆焊式气化炉制造技术研究王立鹏(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046)摘要:本文介绍了 内壁堆焊式气化炉的结构特点、参数要求及产品的技术特性,并且阑述了制造过程中的一些技术难点解决方案、主要部件的工艺流程及具有针对性的质量控制措施,为能够形成此类产品系列化的生产提供了宝贵的经验。关键词:气化炉;内壁堆焊;质量控制中图分类号:TQ054文献标识码:AResearch for Manufacture Technique of Gasifierwith Cladding Inside WallWang Lipeng( Harbin Boiler Co. Ltd. , Harbin 150046 ,China)Abstract :The paper introduces the structure characteristic and technology characteristic of gasifierwith cladding in inside wall. Some technology difficulties and resolving methods in making processare provided ,as well as valuable experience to series manufacture.Key words: gasifier ;cladding in inside wall ;quality control1.2 主要技术特性0引言主要技术特性如表1所示。气化炉是甲醇工程的主要设备,属于大型石表1产品技术特性化产品。本气化炉采用了不等径结构,并且在激名称主要参数容器类别冷室及其内部部件均采用了防腐蚀层堆焊技术,设计压力( MPa)7. I5因而制造难度较大,对制造技术也提出了较高的工作压力( MPa)6.5三类要求，为更好地满足制造技术要求，保证产品制造设计温度(C)400/260(燃烧室/激冷室)质量,同时为了保证产品使用性能和特殊技术条件要求,经过大量焊接工艺试验,确定了合理的焊1.3 主要零部件材质及规格接材料及焊接工艺。最终使产品得以顺利出产，主要零部件材质及规格如表2所示。并完全符合制造技术和相关标准要求。表2主要零 部件材质及规格零件名称及规格1产品结构和主要参数燃烧窒SA387Gr11C121.1 产品结构激冷室SA387Cr11C2 + (309L +316L)产品结构如图1所示。中国煤化工收稿日期:2010-04-12MHCNMHG作者简介:王立鹏(1981 -),男,黑龙江人,助理工程师,2004年毕业于哈尔滨工程大学,现从事锅炉与压力容器制造工作。第4期王立鹏:内壁堆焊式气化炉制造技术研究●456)简体完成堆焊工作后,重新测量尺寸并使用油压机点压校正,保证简节环缝对接的顺利进行。2.1.2激冷室筒体工 艺流程原材料复验- +划下料线-→刨加工拼接及纵缝坡口→钢板拼接(注意控制对角线偏差>2 mm)- +预热- +手工焊+自动焊焊妥-→磨平焊缝- +MT、UT- +校正-→钢板加热(300 ~400 C)-→中温卷圆- +装配纵缝- +预热-呼工焊+自动焊焊妥- +磨平焊缝- +中温校园(660+15 C)- +MT、UT、RT→清理-预热-→内壁堆焊过渡层(309 L)→PT-→中间热处理- +清理-→堆焊面层(316 L)-→UT、PT→加工环缝- +坡口MT-→接环缝- +预热- +手工焊+自|中动焊焊妥- +磨平焊缝-→MT、UT、RT- +手工堆焊过渡层-→PT- +手工堆焊面层-→UT、PT- +待组装。图2锥体组装图2.2锥体组件團1气化炉简图2.2. 1质量控制措施2制造关键及技术保证措施1)准确把握压制母线。2)压制时防止锥体中部内凹超差,上、下模2.1激冷 段筒体与板料接触边直线度良好。材质:SA387Gr11CL2 + (309 L +316 L)3)正确控制下压量、回弹量,以保证锥体成规格:φ3 800 x(115 +6),基层取用厚度8设型要求。+3 mm4)锥体组件组装后,使用环向分段式筋板固简身分三节,单节简体温卷圆,焊后消应力热处定上下口,减少纵缝焊接后的端口变形。理,温校园,NDT检验合格,之后进行筒体内壁堆焊,5)准确划出堆焊位置起始及终止线,减少后然后加工环缝坡口,每节预留2 mm焊接收缩量。续手工堆焊的工作量。2.1.1质量控制措施6)锥体组件堆焊防腐蚀层使用变位器,需依1)确定合理的板材投料尺寸,考虑板材中温据锥体组件夹角,计算变位器调整角度,并且要保卷制延长量,保证简体IID尺寸。证锥体组件与变位器间隙适中,防止焊机焊头与2)确保加热设备满足板材长度需求,避免因变位器相碰。转运造成的温度损失。2.2.2锥体组件工艺流程3)根据设备参数,计算准确的卷制下压量,原材料复验-→排板划下料线-→预热/气割下控制校圆后简体椭圆度满足制造要求。料- +压制成型- +立体样板测量划线- +精校- 气割4)严格控制校圆起车方式,要求前四次起车直边中国煤化工暂不割)→校正量不超过1 mm。→包YHCNMHG -边暂不割)→5)对堆焊所使用的设备及工装提前调试,做坡口MI→锥片放枰组对试装-→划线- +气割直边好防止简体堆焊时滚动偏移的准备工作。余量- +刨对接坡口- +锥片组装(如图2)-→手工焊46●锅炉制造总第222期+外部自动焊-→消氢+尺寸检查-→校正- →NDT→3总装中间热处理- +拆除防变形支撑-→清理-→预热→内壁堆焊过渡层- +PT- →中间热处理- +清理- +堆焊3.1 简单工艺流程面层-→UT、PT- +车加工上、下端部及坡口- +坡口上部段与中部段装配- +焊接,预热-→焊后消MT- +待组装。氢- +NDT-→装下段- +尺寸检查(直线度等)→基.2.3球形封头层焊接,预热-→焊后消氢- +NDT- +焊复层-→NDT球形封头,考虑加工减薄量,预选δ设+4→划四中心线、孔线及内外件装配位置线- +开孔mm,分1/6片冷压成型,待组件装焊并经NDT检(钻/割)→修磨-→MT- +装接管+尺寸检查→基层验合格后进行中间热处理,然后初加工封头端面焊接,预热+焊后消氢-→焊接复层→修磨-→NDT(车平即可),车加工妥顶部开孔及坡口,封头与- +装/焊支座垫板、起吊耳版等- +修磨- +MT→试法兰凸缘组焊后进行中间热处理,以消除应力,稳装支座,作标记后拆下一+装内部与壳体相接的内定尺寸。件→焊妥- +PT→装外部保温螺母→焊妥→+PT→为保证封头组件端部平行度及同轴度,要求清理检查全部→整体热处理-→清理- +NDT 复验顶部法兰凸缘内孔及上端面预留二次加工余量,- +酸洗- +清理- +装水压封盖- +水压试验-→清理→待上封头组件中间热处理后再二次加工(包括密主焊缝MT/PT+UT复验- +装内件- →清理-→油漆封槽等)。-包装→喷字→发货。3.2 质量控制措施2.3.1冷成型 工艺流程原材料复验+半自动气割下料-→修磨边缘棱严格控制各零部件制造精度,对凸缘法兰、球角圆滑-+预压成型-→二次划线(立体样板辅助)形封头、简节、内锥、外锥及三叉筒体、锥体大法兰- +气割-→精校- +UT测厚-气割拼接坡口(注:其等对接坡口采用机械加工,且对凸缘法兰密封面、中一球片单边余量暂不割,待球壳组装试装后割三叉简体、锥体大法兰等预留二次加工余量。除)- +校正拼接边- +修磨-→MT→放样组装(如图.采取分部件组装并焊后经中间热处理消除应3),水压机配合- +焊接,消氢- >打磨焊缝- +中间力,以稳定结构尺寸,再对各组件进行机械加工,热处理- +校端口椭圆-→划上、下端口余量线+气以保证各组件的平行度及垂直度等要求。割,预留加工余量-→车妥上口,下口车平即可(留采取整个壳体分三大段分别组装,三大段分别制造并使用光学经纬仪测量合格后再进行整体余量)-→坡口MT- +待组装。组装。各段组装时必须严格测量,测量合格后再进行焊接。4结论通过上述工艺方案及检测工艺措施的实施，使气化炉既定各项检测目标得以保证,成功解决了厚壁板简身中温卷制、防腐蚀层金属堆焊及压制锥体的组装焊接及焊接防变形的控制,解决了图3封头组装圉分瓣式封头的组焊和顶部烧嘴组件的二次加工精2.3.2质 量控制措施:度的控。同时通过利用先进的三维空间光学经纬1)合理的选用模具及采取精确压制顺序。仪,成功地解决了产品零部件和整体组件的测量2)控制下压量,用专用平面样板和立体样板难题,保证了产品的整体制造精度,确保了产品的进行检验。结构几何尺寸和形位公差,保证了产品焊接接头3)球片拼接边及坡口划线利用立体样板进的各项性能满足产品技术条件及相应法规的要行,保证拼接准确。求。获得了满意的焊接质量及焊接效果。4)拼接坡口采用磁力气割、修磨成形。(其中国煤化工缝的力学性能，中--球瓣单边余量及坡口暂不割,待封头试装合以及YHCNMH G产品制造技术格后再划去除余量并割磨坡口成型。)要求,开且1内一次性水压试验成功,为内壁堆焊5)拼接时采取对称焊接,防止焊接变形。式气化炉制造积累了宝贵经验。