以某炼厂一台直径为2800mm、壁厚为110mm,长度为15m的加氢精制反应器为案例,其壳体包括筒体、封头,全部采用2.25Cr-1Mo锻件制造, 所有部件的内壁要求堆焊双层不锈钢309L+347L) 耐蚀层,加氢精制反应器简图如下所示。
在产品制造前,依据产品技术条件和NB/T 47014-2011承压设备用焊接工艺评定进行评定,以工艺评定为依据,编制指导生产的焊接工艺规程。
1.壳体对接主体焊缝的焊接
反应器的壳体在制造过程中均为上、下封头、筒节、接管的结构,每个部分均需制订“制造工艺流程”,组对焊缝应采用与产品焊缝同样的工艺,组对前需对坡口进行磁粉检测(MT)。焊接前需对母材预热≥200℃,焊接过程中采用红外线测温仪监测层间温度保持在200-250℃,焊后立即进行200 ~ 300℃ x2h的后热处理。 主体的重要焊缝须进行焊后620℃中间热处理和焊后最终热处理。焊接过程中间热处理是为了消除部分焊接应力和扩散氢积聚,焊后最终热处理温度为690℃。
01 纵、环焊缝的焊接
纵焊缝端部需装配引、熄弧板,环焊缝采用工艺板装配法将筒节联在一起。纵、环焊缝的焊接采用外坡口窄间隙埋弧焊,清根并无损检测(MT) 后,内坡口采用埋弧焊的方法,壳体对接主体焊缝的焊接工艺见表
02 接管与法兰,90°弯头环焊缝
反应器接管与法兰的焊接一般指小接管与法兰的焊接,大接管法兰通常为整体锻件。小接管与法兰的焊接采用外坡口手工钨极氩弧焊打底(两层)、外侧焊条电弧焊盖面的方法。小接管与法兰的焊接工艺见表。
03 接管与壳体角焊缝
反应器接管与壳体角焊缝的焊接通常有小接管与壳体的角焊缝、大接管与壳体的角焊缝两种。小接管与壳体的焊接通常采用双面焊条电弧焊的方法。大接管与壳体的焊接通常采用内坡口焊条电弧焊、外坡口埋弧焊的方法。接管与壳体角焊缝的焊接工艺见表。
2.内壁耐蚀层堆焊
加氢反应器的壳体、接管内壁均需堆焊耐蚀层。在堆焊前,母材的对接焊缝经过焊后热处理,并经100%射线或超声波检测合格后方可进行堆焊。其余器壁表面需经打磨、喷砂或机械加工处理,彻底清除油污、氧化皮、突出物毛刺、飞溅物等,超出堆焊工艺规程的凹坑应进行打磨。被堆焊表面需经磁粉检测合格,不得有表面缺陷。堆焊前器壁预热温度及层间温度控制在 150 - 250℃ 。
01 筒体、封头内壁
筒体、封头内壁的堆焊采用带极堆焊的方法,封头堆焊时将封头放置于变位机上,堆焊时保证堆焊位置始终处于平焊位置。工艺见表
02 小接管、90°弯管内壁
内径小于 100mm的接管及90°弯头内壁的堆焊采用钨极氩弧焊。焊接材料采用进口焊丝,过渡层为ER309L、φ1. 0mm.面层为ER347L. φl. 0mm.
03 大接管内壁内径
大于等于100mm的接管内壁的堆焊采用二氧化碳气体保护焊。大接管内壁堆焊的焊接工艺见表。
04 焊条电弧焊
加氢反应器内壁某些部位(如总装环焊缝、弯管环缝内壁、堆焊层补焊等)不能采用自动堆焊时,可采用焊条电弧焊进行堆焊。焊条电弧焊焊接工艺见表
|