当前位置：文档之家 › 尿素高压热交换器管子-管板焊接

尿素高压热交换器管子-管板焊接

  • 格式：pdf
  • 大小：28.17 KB
  • 文档页数：3

COPY 南京化学工业有限公司化工机械厂标准 通用工艺规程 Q/NH04/J0601.15-1999 第15部分尿素高压热交换器管子管板焊接

南京化学工业有限公司化工机械厂 1999-12-30 批准 2000-01-01 实施 59 1 范围 1.1 本标准规定了尿素高压热交换器管子 管板焊接的要求 1.2 本标准适用于尿素装置中二氧化碳汽提塔高压冷凝器高压洗涤器的管子 管板焊接其他高压换热器管子-管板的焊接也可参照执行 1.3 本标准是对焊接工艺说明书的补充施工中除遵守本标准外还应满足各有关标准的要求当与其它标准发生矛盾时应服从上级标准的要求 2. 引用标准 下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文在标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用本标准最新版本的可能性 ZBG93007-88 尿素高压设备耐腐蚀不锈钢管子-管板的焊接工艺评定和焊工技能评定 CWCEC 8-A15S-95 尿素高压设备耐腐蚀不锈钢管子-管板的焊接工艺评定和焊工技能评定 3 焊接方法 3.1 管子-管板的连接采用手工钨极氩气保护焊填丝焊接 3.2 焊接材料按下列要求 a) 焊丝采用SANDVIK25/22/2LMn焊丝直径1.6mm; b) 焊丝的牌号规格应与焊接工艺评定相一致; c) 焊接前焊丝应用丙酮溶液进行擦洗去除油污 4 焊接工艺评定和焊工 4.1 设备在制造前应按ZBG93007或CWCEC 8-A15S进行焊接工艺评定 4.2 焊工应在焊接前按ZBG93007或CWCEC 8-A15S要求进行技能评定 5 焊前准备 5.1 坡口型式和尺寸按图1要求加工若产品图样规定的坡口型式和尺寸与图1不一致可与设计者协商解决 5.2 管孔坡口表面不进行渗透检测但应逐个用510倍放大镜目检坡口表面应园滑无凸棱且不得有裂纹等缺陷孔与坡口棱线无明显塌角且棱上无机械加工的毛刺 5.3 对由于带极堆焊层的搭接处高低不平造成同一管孔的坡口深度相差较大时应修磨成斜坡过渡 5.4 穿管前应用丙酮溶液仔细清洗管孔坡口管子外表面及管孔周围堆焊层上的油污灰尘等杂质清洗后至穿管前的放置时间不得超过4小时 COPYQ/NH04/J0601.15-1999

60 R=2.5 h=1.5 +00.5 D=d+2R+1 图1 5.5 伸出管板的管端应尽量齐平当管端需机加工时管子伸出管板长度应留出不小于2 mm加工余量管子伸出管板的长度按图样及技术文件要求 5.6 定位焊的要求 5.6.1 管子与管板焊前可不作定位焊必要时定位焊应在下管板同一方向上逐排进行 5.6.2 定位焊可不填丝,且应在管间三角区部位的坡口根部进行,不得在孔桥部位的坡口内点焊.如要填丝根部应保证焊透且焊点应尽可能小 5.6.3 定位焊时管孔内应放置保护罩,通入氩气保护防止管壁过烧 5.7 应按焊工划分施焊区域,并做好相应记录 6 焊接环境 6.1 焊接应在专用场地或搭建的防护室内进行,以防止灰尘污染,并保证氩弧焊时的风速不大于2 m/s 6.2 环境温度不得低于0,否则应有采暖保温措施 6.3 非工作人员不得进入工作区内,工作区内应保持地面整洁,焊丝工具摆放整齐 6.4 管箱衬里板应用橡胶皮复盖,防止划伤衬里表面 7 焊接设备 7.1 氩弧焊机应处于完好状态并配有高频引弧装置,电流表和电压表应经校验合格 7.2 氩气瓶装有在校验合格期内的流量计和压力表 7.3 采用水冷式氩弧焊枪,其喷嘴直径为12 mm,钨极直径为2.5 mm3 mm,且端部呈尖锥形,喷嘴内应加装透气垫焊接时换热管内应安放保护罩保护罩的结构要合理,以保证保护效果良好应经常检查氩气瓶内压力,其表示压力不低于0.3 MPa 8 焊接 8.1 焊工穿戴防护服和干净的棉纱手套 8.2 焊前应检查设备焊抢是否工作正常,检查冷却水压力,氩气的压力和流量是否符合要求并擦洗焊丝和坡口表面 8.3 焊接规范(焊接电流,电压,保护气流量)应控制在焊接工艺说明书要求的范围内 8.4 每个接头均分两层焊接每层焊接分三步焊完,每步焊接长度为圆周的1/3,且均应从时钟5点开始到1点结束每步焊完后管板顺时针方向旋转120再进行下一步焊接后一步焊接均应在前一步焊COPYQ/NH04/J0601.15-1999

61 缝的收弧处起弧靠近管箱壁的管头焊接可不受以上位置限制,但应保证焊接质量 8.5 当上下管板的接头同时焊接时应按下列顺序进行 a) 上下管板上各接头的第一个1/3焊缝同时焊接 b) 将上管板顺时针方向旋转120后焊接上管板端各接头的第二个1/3焊缝下管板端停焊 c) 将上管板顺时针方向再旋转120后焊接上管板端各接头的第三个1/3焊缝及下管板端各接头的第二个1/3焊缝 d) 将下管板顺时针方向即上管板逆时针方向旋转120后焊接下管板端各接头的第三个1/3焊缝 注文中以先完成上管板端焊接的情况说明了焊接顺序的要求但并不是限定只应先完成上管板端 的焊接 8.6 第二层焊缝的焊接顺序同第一层,但两层焊缝的起收弧处应相互错开30左右 8.7 第一层焊缝与母材平齐即可,第二层焊缝的焊脚高度在3 mm4 mm之间 8.8 第二层最后一个1/3焊缝的收弧采用电流衰减,时间不少于3秒,且将收弧点尽量引向焊道外侧 8.9 每层焊缝焊完后应用不锈钢丝刷仔细清除焊缝表面的氧化膜和浮渣,使焊缝露出金属光泽 8.10 焊缝接头经压缩空气和肥皂水检查后,表面应用清水冲洗(必要时可用稀盐酸中和)并用PH试纸测试呈中性清洗后表面应吹干,焊前再用丙酮擦洗 9 焊缝的检验 9.1 第一层焊缝外观检验的要求 9.1.1 接头处应平整,无漏焊,气孔,裂纹,未熔合等缺陷 9.1.2 收弧应饱满,焊缝表面无氧化膜和浮渣 9.2 经外观检验合格的第一层焊缝应通入0.1MPa的压缩空气(或采用氨渗漏方法)检查焊接接头质量 9.3 第二层焊缝外观检验的要求 9.3.1 焊缝不得有夹渣气孔咬边未熔合裂纹等缺陷 9.3.2 焊道应整齐,焊波粗细均匀,焊脚高符合图样要求 9.3.3 管壁不得烧穿内壁烧穿时应拔掉换热管重焊对内壁存在的局部发兰发黑现象在交三方检验前不得用砂纸打磨清除 9.3.4 汽提塔上管板的管端不得有钨极打弧造成的管端经机械加工后亦无法去除的弧坑 9.4 第二层焊缝经外观检验合格后应对焊缝进行渗透检测 9.5 每层焊缝都应进行铁素体含量测定检测数量均为接头总数的10%20%铁素体含量不得大于0.6% 9.6 焊缝应按图样和有关工程标准的规定进行氨渗漏试验 9.7 压力试验按图样和有关工程标准的规定 10 焊缝返修 10.1 经外观检验发现的漏焊焊缝表面的凹坑咬边及收弧缺陷可采用重熔或填丝进行补焊 10.2 对在压缩空气检查渗透检测氨渗漏检查中发现的穿透性气孔未熔合夹渣裂纹等缺陷应采用机械加工法去除,并修磨出适合的焊接坡口后重新填丝焊接焊接规范与8.3的要求相同 ---------------------------

合集下载

尿素高压设备管板及列管的腐蚀和修复

尿素高压设备管板及列管的腐蚀和修复

６３８化工机械２０１０年

尿素高压设备管板及列管的腐蚀和修复

李光植奉

（天华化工机械及自动化研究设计院）

摘要通过对高压甲铵冷凝器管板及管口腐蚀进行失效分析，针对甲铵冷凝器的腐蚀与护防问题提出了几点建议。关键词尿素高压设备甲胺冷凝器管板管口腐蚀堆焊泄漏穿孔中围分类号ＴＱ０５３．６文献标识码Ｂ文章编号０２５４Ｊ６０９４（２０１０）０５ＪＤ６３８Ｊ０４

高温高压甲铵一尿素介质有强烈的腐蚀性，如

果尿素设备制造时存在质量隐患，或者设备运行

和维修过程中出现腐蚀问题，都有可能造成尿素

高压设备产生泄漏损坏，从而导致整个尿素系统

或者整套装置停产，给企业带来巨大的经济损失。

笔者针对尿素设备腐蚀情况进行探讨并提出了修

复方案。

１高压甲铵冷凝器管板及管口的腐蚀情况

在化肥装置尿素系统的汽提塔、高压甲铵冷

凝器和高压洗涤器等高压换热设备中，管板和列

管腐蚀而影响生产最严重、最普遍的是高压甲铵

冷凝器，其主要损坏原因是管板表面耐蚀层在堆

焊过程中由于热输入过大使列管管口和表面堆焊

层都出现较为严重的敏化现象；管板耐蚀层与列

管管口角焊缝有皮下气孔；角焊缝起弧收弧处的

焊接质量不好。由于制造质量的问题，引起管板

与管口角焊缝常常腐蚀穿孔泄漏，使碳钢管板被

腐蚀成孔洞，列管腐蚀破裂等。笔者对赤天化、广

州氮肥厂及云天化等厂的高压甲铵冷凝器管板及

管口腐蚀进行失效分析。２赤天化厂甲铵冷凝器的失效分析

赤天化厂甲铵冷凝器在检修时发现下管板堆

焊层表面有一块直径约２００ｍｍ的深色区域，肉眼

观察表面密布细小的针状物，高约１ｍｍ。对针状

物取样进行电子显微镜观察，确定其腐蚀主要是

沿晶间进行，并在介质冲刷作用下引起脱落，如图ｌ所示。这种腐蚀比均匀腐蚀的损坏严重得多。

故在此类设备的堆焊时必须严格遵守焊接工艺条

件，以杜绝焊接不良造成的损害。

图１下管板堆焊层收孤处细小针状物的腐蚀形态

３广州氮肥厂甲铵冷凝器的失效分析

广州氮肥厂高压甲铵冷凝器运行２５０００ｈ后

发现上管板的管口部位泄漏。管材为３１６Ｌ不锈

316LMOD尿素级超低碳不锈钢高压管道焊接技术

316LMOD尿素级超低碳不锈钢高压管道焊接技术

316LMOD尿素级超低碳不锈钢高压管道焊接技术

1、316LMOD尿素级超低碳不锈钢管材及焊材的技术要求

尿素生产中液氨、尿液溶液、甲铵溶液等均匀腐蚀性介质，其中腐蚀性最强的介质为高温高压下的甲氨溶液，对不锈钢具有很强的晶间腐蚀能力。这就要求材料具有抗晶间腐蚀能力。当含碳量低于0.03%的超低碳不锈钢由于碳含量极低,使不锈钢在敏化状态(奥氏体不锈钢敏化温度范围为450~850℃晶间析出的碳化铬Dr23c6明显减少，而具有良好的抗晶间腐蚀能力。采用含铬量较高的母材和焊接材料，能使不锈钢表面生成组织致密的氧化膜，从而提高耐蚀性，如用25Cr-22Ni-2Mo型材料，可取得比较理想的耐腐蚀效果。

本装置用于甲氨液等强腐蚀介质的管道及管道组件材料为超低碳不锈钢316LMOD，焊接材料焊丝为R25.22.2LMN(Φ1.6)、焊条为E25.22.2LMNB(Φ2.5、Φ3.25、Φ4.0)。管道及管道组成件和焊接材料的化学成份要求见表1、表2：

表1 管道及管道组成件化学成份表

化学

成份 C Mn Si S P Cr Ni Mo N

含量% ≤0.02 ≤2.0 ≤0.4 ≤0.01 ≤0.02 24-26 21-23 1.9-2.3 0.10-0.16

表2 焊接材料化学成份表

化学

成份 C Mn Si S P Cr Ni Mo N

含量% ≤0.04 ≤3.0 ≤0.5 ≤0.02 ≤0.03 ≥24 ≥21 1.9-2.7 ≤0.20

管道及管道组件和焊接材料的奥氏体形成元素(Ni、C、N、Mn等)和铁素体形成元素（Cr、Mo、Si等）的平衡，应使焊缝金属在焊接后能获得安全奥氏体组织、最大铁素体含量为0.6%。铁素体含量不合格的管道及管道组成件和焊接材料严禁投入施工。

3、焊接工艺评定

为了保证尿素装置316Lmod尿素级不锈钢管线的焊接质量，施工前在外方（法国）焊接专家监督下进行了Φ168.3*15.88氩电联焊、Φ60.3*8.47氩弧焊焊接工艺评定，焊接工艺评定执行ASME-1995标准。

换热管与管板手工焊接通用工艺

换热管与管板手工焊接通用工艺

换热管与管板手工焊接通用工艺

1 准备工作

1.1 检查管板孔表面粗糙度、管孔尺寸及换热管的尺寸和表面质量。

1.2 管板、折流板组装前应用丙酮清洗（不锈钢酸洗后仍需丙酮清洗）；换热管（黑管或光亮管）均需用百叶轮打磨抛光处理两端部至少50mm，且不能减薄管壁厚度。

1.3 组装管束，并用保鲜膜对管头焊接部位进行保护

1.4 焊接设备应采用脉冲氩弧焊机及配套的焊枪组件；焊枪配用带滤网的导流器和至少12mm的喷嘴

2 焊前清洁与防护

2.1 焊前应用丙酮和绸布再次清洗管板孔、换热管端部及待焊表面（建议采用清洁50个接头焊接50个接头的形式进行）

2.2 焊前也应用丙酮和绸布对焊丝表面进行清洗

注：用绸布试擦显示无污才能焊接

3 焊接要求

3.1 每个接头应采用手工GTAW进行点焊（填丝要求按打底焊）,点焊位置如图

3.2 打底焊道起弧和收弧必须偏离点焊区域

3.3每个接头均采用手工钨极氩弧焊分三道焊，每道焊接方向均向上,焊道的起弧点和收弧点如图

3.3.1碳钢接头三道均采用填丝焊

3.3.2不锈钢接头第一道采用自熔焊，第二、三道均采用填丝焊

3.4 焊接时喷嘴应保持固定角度随电弧移动，送丝应保持连续；收弧时应采用脉冲衰减；灭弧后不应立即移开喷嘴，应继续通气进行保护

3.5 层间清理采用钢丝抛盘对焊缝及管口进行处理，必要时用丙酮清洗

3.6 焊道收弧应完全覆盖焊道起弧点(覆盖长度>2倍焊缝宽度)；在多道焊中,前一焊道必须被下一焊道完全覆盖,焊接层的焊道头和焊道尾需相互错开（偏移）

换热管与管板的对接焊缝

换热管与管板的对接焊缝

换热管与管板的对接焊缝

换热管与管板的对接焊缝是在换热器的制造和维修过程中非常重要的一环。正确的对接焊缝能够确保换热器的密封性和稳定性，提高换热效率，延长使用寿命。

让我们了解一下换热管和管板的基本概念。换热管是一种用于传递热量的管道，广泛应用于各种换热设备中，如锅炉、冷凝器、蒸发器等。而管板是连接换热管的重要组成部分，它能够将多根换热管按照一定的布局连接在一起。换热管与管板之间的对接焊缝是将换热管与管板牢固地连接在一起的关键环节。

对接焊缝的质量直接影响着换热器的性能和使用寿命。一个优质的对接焊缝应该具备以下几个特点：

焊接工艺要先进。焊接是一种热加工工艺，它需要通过高温将金属材料熔化并连接在一起。因此，选用合适的焊接工艺非常重要。常见的焊接工艺有手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊等。不同的焊接工艺适用于不同的材料和工艺要求。在选择焊接工艺时，需要考虑材料的类型、厚度、工作环境等因素。

焊接材料要优质。焊接材料是指用于填充焊缝的金属材料，它能够将焊接接头牢固地连接在一起。常用的焊接材料有焊条、焊线、焊剂等。不同的焊接材料适用于不同的焊接工艺和材料类型。在选择焊接材料时，需要考虑其强度、耐腐蚀性、温度适应性等因素。

焊接操作要规范。焊接操作是指在焊接过程中的各项操作和控制。规范的焊接操作能够保证焊接质量和安全性。在焊接操作中，需要注意焊接电流、电压、温度、速度等参数的控制，保持焊接接头的均匀性和一致性。同时，还需要注意焊接过程中的防护措施，如防止氧化、热裂纹、变形等。

焊后处理要完善。焊接完成后，还需要进行焊后处理，以确保焊接接头的质量和稳定性。常见的焊后处理方法有热处理、除渣、打磨、防腐蚀等。焊后处理能够消除焊接过程中产生的应力和缺陷，提高焊接接头的性能和可靠性。

换热管与管板的对接焊缝是换热器制造和维修中不可或缺的环节。一个优质的对接焊缝能够确保换热器的密封性和稳定性，提高换热效率，延长使用寿命。在进行对接焊缝时，需要注意选择适合的焊接工艺和材料，规范操作，并进行完善的焊后处理。通过科学的焊接工艺和严格的质量控制，我们能够生产出更加高效可靠的换热器产品，为工业生产和生活提供更好的换热解决方案。