鉻鉬鋼焊接工藝選擇及質(zhì)量控制

1、鉻鉬鋼焊接工藝選擇及質(zhì)量控制 中石油遼陽(yáng)石化分公司延遲焦化裝置F4101B和F4101C爐子改造施工的爐體形式為單輻射室箱式爐，其中加熱爐F4101B總重109.205噸(包括襯里)。爐體外廓尺寸為長(zhǎng)度14.65米寬度6.255米高度50米，煙囪高23.506米(頂標(biāo)高為50m，底標(biāo)高為26.494m)，爐子分為單輻射室、對(duì)流室、空氣預(yù)熱器部分和煙囪，共四大部分組成。此次F4101B改造施工的主要工程量如下：爐管改造分輻射室爐管、對(duì)流室爐管兩部分，其中輻射段爐管(規(guī)格為12710，材質(zhì)為P9)更換26根及相關(guān)聯(lián)的急轉(zhuǎn)彎頭26個(gè)(180-12712-250，材質(zhì)為Cr9Mo)。對(duì)流室急彎彎頭52

2、個(gè)(180-12710-250Cr5Mo)全部更換。F4101C改造施工的主要工程量如下：爐管改造分輻射室爐管、對(duì)流室爐管兩部分，其中輻射段爐管(規(guī)格為12710，材質(zhì)為P9)更換26根及相關(guān)聯(lián)的急轉(zhuǎn)彎頭26個(gè)(180-12712-250，材質(zhì)為Cr9Mo)。對(duì)流室爐管50根(1278Cr5Mo的2根和898Cr5Mo的48根)及相應(yīng)的急轉(zhuǎn)彎頭109個(gè)(180-12710-250，材質(zhì)為Cr5Mo的45個(gè)；180-898-178；90-12710-125，材質(zhì)為Cr5Mo的4個(gè))全部更換。 1焊接方案的編制及審核 (1)焊接工藝確定針對(duì)焦化爐改造所用鉻鉬鋼材料，主要是Cr9Mo180-1271

3、2，以及Cr5Mo90-12710，根據(jù)所用材料進(jìn)行焊接工藝選擇。首先制定焊接工藝卡，選擇氬弧焊加手工電弧焊，選用H1Cr5Mo(TGS-5CM)焊絲，采用V形坡口，坡口去除毛刺及氧化物，坡口兩側(cè)(包括管內(nèi)壁)20mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤。其次，焊前對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱范圍為坡口中心兩側(cè)各不小于壁厚的5倍，且不小于100mm，預(yù)熱250300，層間溫度250。再有，焊前對(duì)坡口按JB4730進(jìn)行100%PT檢驗(yàn)，級(jí)合格，焊縫內(nèi)部充氬保護(hù)，焊后熱處理7602h，熱處理后對(duì)焊縫進(jìn)行硬度檢驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)際焊接及無損檢測(cè)結(jié)果確認(rèn)此焊接工藝可行。(2)焊接工藝方案的編制及審核按焊接工藝評(píng)定的要求，施工現(xiàn)場(chǎng)

4、應(yīng)具有符合焊接材料保管要求的儲(chǔ)存場(chǎng)所和烘干、保溫設(shè)施。施焊現(xiàn)場(chǎng)宜設(shè)焊接工作棚，以防止風(fēng)、雨對(duì)焊接質(zhì)量的影響。爐管兩端應(yīng)采取措施進(jìn)行封閉。爐管回裝前，爐管進(jìn)行矯直，彎曲度不大于1/1000，且整根爐管長(zhǎng)度不超過6m時(shí)，全長(zhǎng)彎曲度不應(yīng)大于4mm；超過6m時(shí)全長(zhǎng)彎曲度不應(yīng)大于8mm。焊在180急彎彎管或焊接回彎頭上的兩根爐管的兩端應(yīng)齊平，長(zhǎng)短相差不應(yīng)大于2mm。爐管組對(duì)時(shí)，作為焊縫組成部分的定位焊縫，應(yīng)符合下列規(guī)定：定位焊的焊接工藝與正式焊的焊接工藝相同；定位焊縫的長(zhǎng)度宜為1020mm，高度為24mm；嚴(yán)禁強(qiáng)力組對(duì)定位焊接；定位焊縫應(yīng)沿管周均勻分布。正式焊接時(shí)，起焊點(diǎn)應(yīng)在兩定位焊縫之間；定位焊縫應(yīng)焊

5、透且無焊瘤等焊接缺陷，發(fā)現(xiàn)裂紋等焊接缺陷時(shí)必須清除后重焊；為確保底層焊道成形好，減少應(yīng)力集中，定位焊縫的兩端應(yīng)為緩坡狀，否則應(yīng)進(jìn)行打磨修整。當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，如無有效的防護(hù)措施則嚴(yán)禁施焊：手工電弧焊風(fēng)速大于或等于8m/s，氬弧焊時(shí)風(fēng)速大于2m/s；相對(duì)濕度大于90%；下雨環(huán)境；焊條藥皮不得有脫落和裂紋等缺陷，使用前應(yīng)按出廠說明書的規(guī)定進(jìn)行烘干。烘干后放在保溫筒內(nèi)的焊條不得超過4h，否則應(yīng)按原烘干規(guī)定重新干操，重復(fù)烘干次數(shù)不得超過三次。焊絲使用前必須清除銹斑和油污，直到露出金屬光澤為止。爐管組對(duì)前必須仔細(xì)清除坡口表面及坡口邊緣內(nèi)、外側(cè)不小于20mm范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹和毛刺對(duì)鎳鉻奧

6、氏體鋼爐管坡口的清理和修整應(yīng)使用專用不銹鋼絲刷或剛玉砂輪爐管組對(duì)應(yīng)符合下列規(guī)定：爐管組對(duì)時(shí)，應(yīng)做到內(nèi)口平齊，對(duì)口內(nèi)壁錯(cuò)邊量不應(yīng)大于1mm。定位焊用的焊接材料應(yīng)與正式焊接時(shí)所用的材料相同并應(yīng)執(zhí)行相同的焊接工藝。定位焊應(yīng)認(rèn)真檢查，如有未焊透、裂紋等缺陷，應(yīng)予清除，并重新進(jìn)行焊接。爐管焊接的引弧必須在坡口內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁在焊件表面引弧。爐管對(duì)接焊縫采用氬弧焊打底，并在管內(nèi)充氬氣保護(hù)。氬氣純度應(yīng)在99.9以上。焊前預(yù)熱時(shí)的加熱范圍，應(yīng)以對(duì)口中心線為基準(zhǔn)，每側(cè)不小于80mm。焊后熱處理加熱范圍，每側(cè)不應(yīng)小于爐管壁厚的六倍。爐管焊接工藝參數(shù)見焊接工藝卡。焊后檢查及驗(yàn)收：焊縫外觀檢查a)焊縫表面不得有裂紋、氣孔

7、、夾渣和弧坑等缺陷，藥皮及飛濺在焊后應(yīng)及時(shí)清除。b)對(duì)接焊縫的咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊的連續(xù)長(zhǎng)度不得大于100mm，焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)不得超過該焊縫長(zhǎng)度的10%。c)焊縫不得存在低于母材表面的凹陷，焊縫的凹陷按咬邊標(biāo)準(zhǔn)處理。焊縫內(nèi)在質(zhì)量檢查每條焊縫100%進(jìn)行RT檢驗(yàn)，按JB4730-94級(jí)合格。不合格的爐管焊縫必須按如下規(guī)定返修：a)焊縫在返修前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量分析，待找出原因并制訂出切實(shí)可行的返修方案后，方可進(jìn)行返修；b)合金鋼爐管的同一部位焊縫返修次數(shù)不應(yīng)超過兩次。最后一次返修方案應(yīng)經(jīng)施工單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。爐管焊縫的外觀檢查應(yīng)在無損檢測(cè)之前進(jìn)行，焊縫表面質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。檢查

8、不合格的焊縫不得進(jìn)行其它項(xiàng)目的檢驗(yàn)。爐管焊縫的無損檢測(cè)應(yīng)在耐壓試驗(yàn)之前按設(shè)計(jì)文件的規(guī)定進(jìn)行。焊縫無損檢測(cè)部位應(yīng)做好標(biāo)記和記錄。爐管熱處理工藝見熱處理工藝卡，爐管焊接接頭經(jīng)熱處理后應(yīng)測(cè)試硬度。并做好標(biāo)記和記錄，其焊縫和熱影響區(qū)的硬度值應(yīng)小于母材的125%，如硬度值超過此值時(shí)，必須重新進(jìn)行熱處理。熱處理后進(jìn)行返修的焊縫，檢驗(yàn)合格后必須重新進(jìn)行熱處理。(3)爐管壓力試驗(yàn)檢查試驗(yàn)用壓力表應(yīng)經(jīng)校驗(yàn)合格，精度不低于1.5級(jí)，表的刻度值為最大被測(cè)壓力的1.52倍，壓力表不少于兩塊。爐管的強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍。(4)工藝焊接方案審核經(jīng)過技術(shù)人員及相關(guān)管理部門審核簽認(rèn)，決定此焊接工藝方案可行，項(xiàng)目

9、工藝焊接按此方案執(zhí)行。 2實(shí)際焊接過程 在工藝焊接過程中首先對(duì)工藝焊接人員進(jìn)行考試，經(jīng)過考試合格者方可進(jìn)行工藝焊接，并在遼陽(yáng)石化質(zhì)量監(jiān)理站及項(xiàng)目監(jiān)理部備案。同時(shí)，監(jiān)理及施工技術(shù)人員嚴(yán)格按技術(shù)方案執(zhí)行，每天對(duì)焊接作業(yè)進(jìn)行檢查，每道焊口組對(duì)焊前預(yù)熱及焊后熱處理均留有影像記錄，另外，焊后24小時(shí)后方可進(jìn)行無損檢測(cè)，對(duì)每天的無損檢測(cè)進(jìn)行跟蹤，不合格的焊口及時(shí)返修處理，實(shí)際一次焊接合格率達(dá)到98.7%。焊接過程中僅發(fā)生一次返修三次的焊口。同時(shí)，熱處理工序也嚴(yán)格按方案進(jìn)行，熱處理后進(jìn)行硬度檢測(cè)，均達(dá)到一次合格。另外，焊接及熱處理工序完成后進(jìn)行水壓試驗(yàn)檢查，均一次性通過驗(yàn)收。 3存在問題及處理 焊接過程中延遲焦化F4101C爐CDLDB-44#焊口返修超次，超標(biāo)缺陷為氣孔，經(jīng)過技術(shù)人員反復(fù)研究認(rèn)為是爐管經(jīng)過長(zhǎng)期使用，氫含量超標(biāo)，需要進(jìn)行消氫處理，最后制定消氫方案，用氣火焰1000左右加熱10分鐘，再進(jìn)行焊接處理，最后經(jīng)過無損檢測(cè)合格