zg40ni35cr25nbm高溫合金爐管焊接技術(shù)

1、5 2石 油 工 程 建 設(shè) 2 0 0 5年 l 2月高 溫稿 舞 黯瞅?qū)?審 審 審 審 審 聲 審 ． K 審 審 審 癘 審 癆． K》審 審 癘 審 審 聲 審 審 ． K李曉松，劉乃濤( 中國石油天然氣第七建設(shè)公 司 ，山東膠 州 2 6 6 3 0 0 )摘 要 ：吉林 石化 分 公 司 1 5萬 t ／ a乙烯 裝 置 節(jié) 能改 造項 目，其 裂解 爐 爐膛 溫度 高 ，使 用 條件 苛 刻 ．輻射爐管材質(zhì)

2、為高溫合金銅 Z G 4 0 N i 3 5 C r 2 5 N b M。針對爐管結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 、管間距 小、焊接 難度 大、質(zhì)量要求高的特點，分析 了爐管的化 學(xué)成分、力學(xué)性能及焊接性 能，制訂 了合理的焊接順序和焊接 方法．提 出了焊接 時的注意事項。按 照所制訂的焊接工藝和方法共焊接各種規(guī)格焊 口6 4 0道 ，探 傷 一 次合 格 率 為 9 9 ． 5％ ，證 明該 焊接 工 藝和 方法 是 可行 的。關(guān) 鍵詞 ：高溫合 金 ；

3、爐管 ；焊接 工 藝 ；技 術(shù) 中 圖分類 號 ：T E9 7 3 ． 3文 獻標(biāo) 識碼 ：B文 章編 號 ：1 0 0 1 - 2 2 0 6 ( 2 0 0 5 )0 6 - 0 0 5 2 - 0 3吉林 石 化 分 公 司 1 5萬 t ／ a乙 烯 裝 置 節(jié) 能 改 造 項 目采用 德 國 L I N D E公 司 的裂 解 生 產(chǎn) 工 藝 ，核 心 裝置為兩 臺裂解爐 。每 臺裂解爐 由一個對 流室和 兩個 輻射室組成 。

4、裂解 爐輻射 室為 主要 反應(yīng) 區(qū) ，進 行 裂 解 反應(yīng) 時 ，爐膛 溫 度 高達 11 0 8～11 1 7q C 。輻射爐管材質(zhì)為高溫承壓用離心鑄造合金 爐管鋼 Z G 4 0 Ni 3 5 C r 2 5 Nb M 在高溫 的苛刻使 用條件下 ，焊接 質(zhì)量好 壞直 接關(guān) 系到裝置能否長期安全穩(wěn)定運行 ，高溫合金 爐管 焊接 是 該工 程 施工 的關(guān) 鍵 。 由 于焊 接 性特 殊 ，焊接操作難度大 ，焊接 質(zhì)量要求極 高 ，因此

5、 ，爐 管 的 焊接 要 求 采 用 先 進 合 理 的焊 接 工 藝 、 良好 的 管理 以及 全方 位 的過 程 控 制 措 施 ，并 選 用 高 素 質(zhì) 的焊工 進行 焊接 。1 爐 管 結(jié)構(gòu) 裂解 爐每個 輻射室有 4組爐 管 ，每組爐管分 別 由入 口爐 管 1 ( D5 5m m ×6ml Y 1 ) 、Y型 管 2 、特 形 彎 頭 3 、出 口爐 管 4 ( D 7 6m m ×7m m) 、收 集

6、器 5 及大 Y型管 6 ( D1 4 8m m×1 4m m )6 部分組成 ，如 圖 1所 示 。爐 管 中心 軸 線 處 于 同 一 平 面 ，結(jié) 構(gòu) 復(fù)雜 ，管 間距小 ，施焊難度 大 ，需 要制訂合理 的焊接順序 。2 爐 管及 焊材 性 能 本 裝 置 爐 管 材 質(zhì) 為 Z G 4 0 N i 3 5 C r 2 5 N b M，焊 絲 為 A 2 5 3 5 N b。 爐 管 和焊 接 材 料 的 化學(xué) 成 分

7、 見表 1 ，爐 管 力學(xué)性 能見 表 2 。1入 口爐 管 ； 2Y型管 ；3特型彎頭 ；4 、 出 口爐管 ；5 ． 收集器 ；6大 Y 型 管 圖 1 爐管型式示意 表 1 爐管及焊材的化學(xué)成分 表 2 爐管的力學(xué)性能 屈服強度 拉伸強度伸長率 6拉伸強度 伸長率 6( 常溫) ／ MP a( 常溫) ／ M P a( 常溫) ／ ％ ( 11 0 0~ C ) ／ M P a( 11 0 0℃ ) ／ ％≥ 2 5 0≥ 4

8、 5 0≥ 8≥ 6 l≥ 3 93Z G4 0 Ni 3 5 C r 2 5 Nb M 鋼 的焊 接性 分析 高 溫合 金 Z G 4 0 N i 3 5 C r 2 5 N b M 鋼 具 有 面 心 立 方 晶格 結(jié) 構(gòu) ，焊 縫 金 屬 易 產(chǎn) 生 熱 裂 紋 。熱 裂 紋 通 常 以弧 坑 裂紋 和焊 道 裂 紋 的 形 式 出現(xiàn) ，有 時 也 在 焊 縫及 熱 影 響 區(qū)以顯 微裂 紋 出現(xiàn) 。裂紋 的產(chǎn)生是冶金 雜質(zhì)和應(yīng)力

9、共 同作用 的結(jié) 果 。焊縫金屬凝 固時 ，微量的低熔點 化合物或低 羊 羊 羊 羊 羊 手 。． 一一維普資訊 http://www.cqvip.com 5 4石 油 工 程 建 設(shè) 2 0 0 5年 1 2月ru l1水 溶 性 紙 1I膠 布 圖 2 充 氬方 式 示意 5 ． 7 焊道 外觀 質(zhì)量要 求 焊 縫 外 觀 要 保 證 成 型 良好 ，焊 縫 與母 材 圓 滑 過 渡 ，無 裂 紋 、氣 孔 、夾 渣 和

10、熔 合 性 飛濺 ，焊 縫 表面余高不大于 1 ． 6m m，外表面局部凹陷不得低 于 母 材 ，在 焊 接 接 頭 坡 口邊 緣 以 外 的覆 蓋 寬度 每 邊 不 大 于 2m m。 焊縫 寬度 應(yīng) 均勻 一 致 ，允 許 偏 差 為 ± 2mm。 咬邊 深 度 6 ≤0 ． 5m m，累積 長 度 不 超 過 焊縫 總長 的 1 0％。5 ． 8 焊 接 檢 驗 按 J B 4 7 3 0 — 9 4《 壓力容器無損檢測

11、》標(biāo)準(zhǔn)對高 溫 合 金鋼 Z G 4 0 N i 3 5 C r 2 5 N h M 爐 管 的焊 接 坡 口 、打 底焊縫 、蓋面焊縫進行滲透檢查 ，I 級合格 。蓋面 焊縫 在滲 透檢 測合 格 后進行 射線 檢 查 ，I I 級 合格 。6 材料 的保 管和 防護 任何 含有 S 、P 、P b等雜質(zhì)的材料在加熱過程 中都可能擴散到母材 而使其脆 化開裂 。為 l 『防止 S 、P 、S n 、 P b 、Z n 、C 1 等有

12、害元素污染 ，材料 的 保管 和 防護至 關(guān)重要 。施 工 前 ，爐 管 、管 件 及 焊 材一 定 要 存 放 在 干 燥 、干 凈 和 安 全 的庫 房 內(nèi) ，并 由專人 負(fù) 責(zé) 。 設(shè) 置 專 用 預(yù) 制 區(qū) ，墊 加 不 銹 鋼 薄板 ，與碳 鋼 、合 金 鋼 管等完全隔離 。搬運時采用尼龍或纖維 吊帶 。打 磨 用 的砂 輪 片采 用膠 質(zhì)尼 龍專 用砂 輪 片 。在焊接過程 中應(yīng)注意清潔保護 。坡 口加工后 用 塑 料 薄

13、膜 包 裹 ，避 免 污 染 。 焊 接前 用 丙 酮 清 潔 坡 口及 其 附 近 區(qū)域 ，并 用 丙 酮 對 焊 絲 、鎢 極 進 行 清 洗 擦 拭 ，去 除 油 脂 、油 漆 、灰 塵 和 其 他 雜 質(zhì) 。焊 接 過 程 中一 次 未 用 完 的焊 絲 ，其 端 部 氧 化 燒 損 部 位 禁 止 熔 入 焊 縫 ，必 須 先 剪 切 或 打磨 去 除 后 方 可 用 于 焊 接 。鎢 極 打 磨 后 要 用 丙 酮 重 新

14、清 洗 。焊 接期 間 不 允 許 在 工 作 區(qū) 內(nèi)進 行 噴漆 作 業(yè) ，防 止 油 脂 進 入 。 預(yù) 制 和 焊 接 過 程 中 ，施 工 人 員 的 手 套 、衣 服等用品要保持清潔 ，以免 發(fā)生污染 ，影響焊 接質(zhì)量 。7 結(jié) 束 語 本 工程施工準(zhǔn)備充 分 ，工 藝合理 有效 ，過程 控 制 嚴(yán) 格 ，共 焊 接 高 溫 合 金 鋼 Z G 4 0 N i 3 5 C r 2 5 N h M爐管各種規(guī)格焊1 56 4 0

15、道 ，探傷一次合格率 9 9 ． 5 ％。實踐證 明 ，本 文論 述 的焊 接技術(shù) 是 可行 的 ，其 焊接 工 藝和過 程控制為 同種鋼材 的焊接提 供 了借鑒 。作 者 簡介 ：李曉松 ( 1 9 7 6 一 ) ，男 ，遼 寧綏 中人 ，工程 師 ，1 9 9 8年畢業(yè) 于南 昌航 空工業(yè)學(xué)院 ，長期從事工程施 工焊接 技 術(shù) 管理 工作 。收稿 E l 期 ：2 0 0 5 — 0 8 — 0 3，≯ ， ‘ + “ + “

16、+ “ + “ 、 ÷ 信 息 綜 括 ÷k “ + “ + “ + “ + ．耐高溫隔熱保溫涂料在京問世 一 種 功 能 型 特 種 涂 料— — 耐 高 溫 隔 熱 保 溫 涂 料，近 日由北京國邦技術(shù)發(fā)展 中心研制開發(fā)成功 ，填 補 了 國內(nèi)薄 質(zhì)保 溫涂 料 的空 白。該 產(chǎn) 品 以 耐 高 溫 樹 脂 為 主要 成 膜 物 質(zhì) ，選 用 抗 熱 性 強 的 中空 陶瓷 微 粉 為 主導(dǎo) 填 料 。 在 熱

17、 環(huán) 境 中 ， 由輕 質(zhì) 、空 心 、疏 松 的 陶瓷 微 粉 多 級 組 合 形 成 的涂 膜 ，利 用 其 熱 導(dǎo) 率極 低 的空 氣 微 孔 層 來 阻 抗 熱 能 傳 遞 ，有 效 抑 制輻 射 傳 熱 和對 流 傳 熱 ，從 而 達 到 降 低 涂 覆 物 體 表 面 的熱 平 衡 溫 度 。 產(chǎn) 品 經(jīng) 國內(nèi)多 家 單 位試 用 ，達 到 了 良好 的 隔熱 保 溫效 果 。在煉 鋼 爐 窯外 表 面鋼 板 上涂 覆 1m

18、m厚 的涂層 ，爐 窯外表溫度由原來的 6 0 0q C 降至 2 0 0q C ；在熱力管 道 上 涂 覆 0 ． 9m m 厚 的涂 層 ，管 道 溫 度 由 原 來 的 3 5 0q C 降至 1 0 4q C 。同時 ，產(chǎn)品在 8 0 0q C 工作溫度 下 長期 使 用 不鼓 泡 、不 開裂 ， 附著 力 強 ，韌性 好 。具有優(yōu) 良的耐高溫 、耐 酸堿 、耐腐蝕 、防水 和電絕 緣 等 性 能 ，廣 泛 應(yīng) 用 于 石 油