浅谈尿素高压容器焊接接头质量控制

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欢迎访问e展厅 展厅 9 焊接设备/切割机展厅 交流电焊机, 直流电焊机, 气体保护焊机, 埋弧焊机, 高频焊接机, ... 摘 要：本文对化肥装置尿素四大高压容器因腐蚀而产生的缺陷进行分析并予以分类，提出焊补消除缺陷过程中进行质量控制的具体措施。 关键词：尿素高压容器;焊接接头;质量控制 1 缺陷状况 化肥尿素四大高压容器(尿素合成塔、甲胺冷凝器、汽提塔、高压洗涤器)均处在介质为甲胺、尿素胺、CO2、水中运行操作，高压容器衬里和列管：材质为316L尿素级或X2CrNi-Mo25-22-2，工作压力为13.7MPa左右;容器内温度为183℃。常因腐蚀造成装置因泄漏而频繁停车，无法安稳长满优生产。 通过检查、分析，发现各个装置主要存在以下缺陷： 1.1 尿素合成塔的主要损坏有封头面腐蚀，衬里层的局部腐蚀，筛选支承架焊缝的裂纹，孔穴与减薄，衬里焊缝选择性腐蚀和减薄。 1.2 汽提塔的主要损坏有上下管板堆焊层的应力腐蚀裂纹，列管焊接缺陷引起焊缝泄漏的衬里选择性腐蚀。 1.3 甲胺冷凝器的主要损坏有列管焊接缺陷引起焊缝泄漏并导致碳钢管板腐蚀，衬里及管板的孔腐蚀，列管应力腐蚀裂纹。 1.4 高压洗涤器的主要损坏有列管焊接缺陷引起焊缝泄漏并导致碳钢管板腐蚀。 2 消除缺陷焊补程序 着色检查→确定缺陷类型→清除缺陷→除净→选择焊接方法→补焊→外观检查→铁素体测定→着色检查。 各种缺陷的处理方法与焊接方法的选择如附表所示。 3 焊补操作方法 3.1 焊材的选用 3.1.1 焊条牌号：PHLIPS，BM310Mo -L;焊条直径φ2.5mm、φ3.15mm。 3.1.2 焊丝牌号：25-22-2LMN;焊丝直径φ2mm、φ2.5mm。 3.2 焊接工艺参数 3.2.1 手工电弧焊(SMAW)工艺参数：直流反接法;焊接电流：φ2.5mm 为65~75A，φ3.15mm为80~90A;焊接速度：焊缝金属长度/焊条消耗长度= 0.7~0.9。 3.2.2 手工氩弧焊(GTAW)工艺参数：氩气纯度>99.99%，氩气流量7~ 9L/min，钨极直径φ2.5mm，喷嘴直径φ12mm;焊丝直径φ2mm、φ2.5mm;钨极伸出长度6~7mm;焊接电流：φ2mm为80~90A，φ2.5mm，为85~95A。 3.3 焊前准备 3.3.1 坡口制备与表面净化 尿素合成塔衬里贴补板材对接坡口如图1所示。高压密封面、列管焊接缺陷、选择性腐蚀、孔蚀等坡口型式如图2~4所示。 3.3.2 表面净化 焊丝必须用丙酮清洗后用洁净塑膜包扎待用，以防污染，坡口及坡口两侧30mm 处的焊接区域应用丙酮清洗待焊。 3.4 施焊质量控制措施 3.4.1 严禁在母材区域任意打弧或引弧而形成电弧擦伤，促使形成新的缺陷隐患，并注意层间打磨。 3.4.2 层间温度应控制在100℃，便于控制热输入量。 3.4.3 非焊接区域应有防护措施，以免产生熔合性飞溅。 3.4.4 GTAW焊接时，焊丝一定要控制在层流的氩气保护区内，以防止氧化，收弧时用二次衰减并引向非焊接处填满弧坑后打磨平滑。 3.4.5 补焊层最少应为两层，以免因焊缝金属稀释而影响耐腐蚀性。 3.4.6 起弧与接头收弧处应打磨成长度为8~10mm斜坡，这样既能清除非金属氧化物和低熔点共晶，又能控制焊道外形尺寸。 3.4.7 列管处焊补时，其管内应通氩气保护(应用专用工具)以避免高温氧化，提高焊缝冷却效果。 3.4.8 打磨时不能出现深兰色(金属), 防止热量太大，应尽量采用风铣刀铣除缺陷。 3.4.9 工作量大的焊补工作应采用对称、逆向分段、小线能量、窄焊道施焊。焊把不做横向摆动，一次堆焊高度不应超过3mm。 3.4.10 多层焊的底层应对焊道进行铁素体测定，合格后方可继续施焊。 4 焊后外观检查 焊后外观检查不允许有裂纹、气孔、表面夹渣、缩孔、电弧擦伤、熔合性飞溅、咬肉等缺陷。否则打磨消除缺陷后再补焊，成形应圆滑过渡。 焊缝外形尺寸检查焊缝宽度应超过原焊缝1~1.5mm，焊缝全高不大于1.5~2mm，焊缝高低差不大于1mm。靠近管壁的焊缝高度不得高于原焊缝0.5 mm，否则应用电磨头修磨后重熔圆滑。内部质量控制如下： 4.1 焊缝铁素体测定要求与母材的铁素体含量要求相同。铁素体含量≤0.6%, 否则需将超标处打磨至深度为4mm后, 按原焊接工艺重焊。 4.2 着色检查不允许有任何缺陷显示, 否则需打磨焊补。 5 结束语 尿素高压容器通过一个周期的工作运行，焊接接头没有出现任何焊缝缺陷。因此，只要遵守制定的质量控制程序，就能达到预期效果。 参考文献 [1] 石油化工设备维护检修规程. [2] 赴法化肥设备维修实习组技术总结. [3] 王湘平.尿素设备的制造与维修.(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/28/2012)