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耐硫酸露点腐蚀用ND钢板的焊接

耐硫酸露点腐蚀用ND钢板的焊接

时间:2012/9/19 12:22:32     点击:1947
l 约可 焊 一及 焊 接 技 术 要 末 , 通 过 焊 接 工 艺 试  二0 Cr S 碗   验 制 定 了合 理 的 焊 接 工 艺 参 数 , 在 琏 性 气 燃 烧 炉 的蛘 接 施 工 中应 赝, 获 得 了满 意 的焊 接 质 量 , 保  证 了设 备 的制 造 要 求。   主题词1 概况  台叠钢 ‘   髓馋. 埠 接  。   露 点腐 蚀 对 加热 炉 设 备 的 使 用毒  的 影 响 ,为 了 提 高燃 料 的热 效 率 ,梢  温 度 就 会使 设 备 严 重 腐 蚀 , 这 就 给 生 产 带 来 了  很大 的 困难 , 由此 也 可 以看 出 解 决 露 电腐 蚀 的 难 度 。 18 ~ 19 9 7 9 0年 间 由 中 石 化 北 京 设 计 院 、   实 际 生 产 中 为 了 保 证 0 C Cu b的 耐 蚀  9r S 性 ,有 几 种 元 素 必 须 严 格 控 制 , 如 C、S b含 量 必 须 控 制 在 C < 0 0% 、 S < 0 1  1 b   0%范 围  以 内 , 除 此 以 外 要 保证 主 要 合 金 元 素 C 、Cu  r 、 江苏江 阴兴澄钢铁 有限公 司与机械 部 k 海材 料 研 究所 共 同研 究 开 发 了 新 型 耐 硫 酸 露 电腐 蚀 用  s b及 T 的均 匀 性 , 困 为 并 不 是 合 金 元 素 含 量  i 越 高 越 耐 蚀 , 耐 蚀 性 能 主要 取决 于 合 金 元 素 的  配 比 , 任 何 台金 成 分 中 元 素 的 偏 析 都 将 使 ND  钢 的 耐 蚀 性 受 到 影 响 , 甚 至 出 现 局 部 腐 蚀 。 可  通 过 严 格 控 制 合 金 元 素 的 成 分 , 使 合 金 元 素 达 到 均 匀 化 的 目的 。  一 钢 一 ND 钢 ,其 主 要 特 点 是 在 中 温 中 浓 度 的 硫 酸 ( 7 ℃ 、 5 % H, O4溶 液 ) 中 表 面 芨 生  如 0 0 S 钝 化 , 形 成 一 层 富 含 C 、 C 、S u r b等 台金 元 素  的 保 护 层 , 困 而 具 有 高 的耐 硫 酸 腐 蚀 能 力 。  在 兰炼 酸 性 水 汽 提 及硫 酸 回收 装 置 的 技 术  改 造 工 程 中 , 酸 性 气 燃 烧 炉 壳 体 材 质 就 选 用 了  ND 钢 一 0 Cr S , 炉 内 介 质 为 H S S   9 Cu b     O, H2 用 ND 钢 可 防 止 硫 酸 露 点 腐 蚀 、 保 证 设  O. 备 的 正 常运 行 。  2 0 CC S   9 r u b钢 的 可 焊 性   0 C Cu b钢 的 显 微 组 织 为 铁 索 体 +珠 光  9 r S 体 组 织 , 珠 光 体 含 量 为 l %. 夹 杂 物 为 硫 化  5 般 来 说 , 钢 的 可 焊 性 是 用 它 的 碳 当 量  C … 焊 后 最 高 硬 度 值 HV~ 及 焊 接 裂 纹 敏 感 系数 P  来 衡 量 的 。   ( )按 实 际 元 素 含 量 计 算 碳 当 量 C   1  :C  = C + Mn 6+ S / 4+ Ni4 / i2 / 0+ Cr 5+ /   Mo 4+V/ 4= 0. 5 % Ce < 0. %  / 1 35 q 4 由此 可 知 0 C C S 9 r u b钢 板 焊 接 时 基 本 无 淬 硬倾 向。   物 及少 量 氧 化 物 . 晶 粒 度 为 8 9级 ~成 分及力学性 能见表 l 、表 2   其 化 学  ( ) 按 碳 当 量 用 下 式 近 似 估 算 0 Cr S   2 9 Cu b 钢 焊 接 后 的硬 度 HV :    HV … =1 200 x C  一 2 00:   衰 1 0 CCu b钢 板 f 1 mn  ̄ 的 化 学 成 分    9r S 厚 2 l H V 22 5 < H V 35   6。 0 水 压 、气 密 试 验 及 系统 5 0C热 氮 循 环 装 置 投  0  0 产 运 行 亦 未 发 现 任 何 问题 。但 需 注 意 的 是 , 炉  子 的 升 温 降温 速 度 、开 工 停 工 操 作 不 当 所 引 起  的 疲 劳 和 热 冲 击 造 成 的 损 伤 , 都 会 对 炉 管 寿 命  有 很 大 影 响 , 困此 . 科 学 地 预测 其 寿 命具 有 重   要意 义。   ( 编辑田 哲 收稿日 20 — 1 2) 期 00 0 — 4  维普资讯 http://www.cqvip.com 2O O O年 8月第 4期  耐硫 酸 露点腐 蚀 用 ND钢 板 的焊接  ?2   9 由此 可 知 该 钢 板 焊 前 无 须 预 热 , 而 且 焊 接 时 冷  裂 倾 向很 小 。   ( )焊 接 裂 纹 敏 感 系 数  3 ;  P ;C+S/ 0+M n 2 册 i3 / 0+Cu 2 / 0+C / 0 r2   3 3 坡 口 型 式     为使 焊 缝 填 充 金 属 能 充 分 焊 透 . 证 焊 缝   保 焊 接 接 头 具 有 良好 的 性 能 , 便 于 母 材 背 面 清  并 根 和 减 少 变 形 . 用 单 边 v 型 坡 口 , 形 状 及  选 其尺 寸 参 见 图 1  。 ‘± 2’   十Ni6 + Mo 1 /0 / 5+ v 1 / 0+ 5 = 0 B  1 9 %  7 由P 帅值 可 以看 出 0 CC S 9 r u b钢 属 于 低焊  接裂 纹敏感性钢 材 。  综 上 所 述 , 0 C Cu b钢 板 台 碳 量 较 低 , 9r S   又添加了少 量 c 、c 、s I u b等 合 金 元 素 , 补 偿  了 由于 碳 含量 较 低 可 能 引 起 的 强 度 损 失 . 同 时 田 l 玻 口尺寸  3 4 焊 接 I 艺试 验 和 I 艺 参数  .  根据 C 及 H    可知 这 种钢 的淬硬 倾 向较    V。 值 小 ,焊 前 无 须 预 热 , 而 且 由 P   可知 这 种 钢  订值是 一 种 低 焊 接 裂纹 敏 感 性 的 钢 材 , 冈 此 可 以 看  出 O c u b钢 具 有 良好 的焊 接 性 能 。 9  S   根 据 现 场 施 焊 位 置 对 厚 度 1 rm 试 板 进 行  2 a 平 焊 和 垂 直 俯 位 的 手 弧 焊 工 艺 试 验 , 接 接 头  焊 力 学 性 能 均 满 足 规 定 要 求 。 试 验 结 果 见表 5  。 根 据 工 艺评 定 试 验 确 定 的手 工 电弧 焊 焊 接 规 范参 数 见 表 6   。寰 5 工 艺试 验 结巢 焊 缝  l |   AK 【 0C ) J  v 一3 ” ( ) 弯 曲 试 验  3 焊接工 艺 3 1 焊 接 方 法  .  国 内对 此 类钢 常 用 的焊 接 方 法 是 手 工 钨 极  氩 弧 焊 ( G) 和 手 工 电 弧 焊 ( MAW ) 我  TI S , 们根 据 所 用 钢 板 的规 格 ( 度 1rm) 及 设 备  厚 2 a 的要 求 , 决 定 采 用手 工 电 弧 焊 施 焊 .  3. 2 焊 接 材 料  0 CC S 9 r u b钢 板 需 选 用 具 有 同 种 成 分 的  型式  对接  (    MP ) 53 擤缝 ) 1(   焊 缝  母 材 l   42 l   07 1H 【〕   面弯 、 弯  背l 0 4   54 母材 ) 1【  65   99   各 两 件 台 摊  T 型  按 J 4 0   9 标 准 宏 观 金 相 检 验 . 缝 恨 部 焊 透 . B 78 2 焊   角接 悍 缝 金 属和 热影 响 区未发 现 裂纹 、 未熔 台 等缺 陷 衰 6 焊 接工 艺参 数  艘 口 位 置  焊 条 直 径    型 式  ( mm)  3    2 NDS低 氢 钠 型 药 皮 的 低 合 金 钢 碱 性焊 条 进 行  焊 接 ,焊 条 焊 前 进 行 3 0 、2 8℃ h的 烘 干 。这 种  焊 条 电 弧 燃 烧 稳 定 , 飞 溅 小 , 药 皮 可 均 匀 熔  化 ,焊 道 成 型 美 观 . 脱 渣 易 清 除, H焊 缝 具 有  优 良的 机 械 性 能 、工 艺 性 能 和 优 异 的 抗 硫 酸 露  点腐 蚀 性 能 。 NDS焊 条 的 化 学 成 分 及 熔 敷 金  属 的 机 械 性 能 见 表 3 表 4  、 。衰 3 ND   S焊 索 化 学 成 分 【 % ( 皿m) C     焊 接 电流   焊 接 电 压 焊 接 建 度  (   A) 【   V) (m/ ) c s 9 0~ 1 0 2  1 0— 1   6 80 20— 2   2 24— 2   6 8— 1   5 1 2~ 20   对 接  平 焊 4    0 角 接  慵 位   3    2 4    0 9 0~ 1 0 2  1 60~ 1 0 8  2 0~ 2   2 2 4~ 2   6 8~ 1   5 1 2~ 2   O 直径  M“   S  I S   P   C   C  u 4 焊 接 质 量 控制 措 施 4 1 焊 前 准 备  .  4     0 02 8 8 ) .  3 0S09     020l , 0   . 8 . 0 0  83 01 . 0 84   92 3 ; 0 2      3 6  表 4 N S 条 嬉敷 盘属 机械 性能    D 焊焊条 直径  ‘   “  ( mm )   ( a  ( MP ) MPa   32   40    焊 件 坡 口 尺 寸 及 型 式 符 合 图 纸 及 工 艺 规  定 ,施 焊 前 将 坡 口 两 侧 各 5 rm 范 围 内 的 油  0 a 漆 、污 物 、 毛 刺 等 清 理 干 净 。焊 条 在 保 温 筒 中  ( ) %   2  22  3 A f 3℃)     0   () J  4/ 34  34 /86/8 7  45 /0 30 4 30 5  40 3 4. 4  0 按 规范要求 烘干 (8 ℃ ×2 ) 30 h ,以 降低扩 散 氧  含 量 , 防 止 裂纹 及 气 孔 。   维普资讯 http://www.cqvip.com 石 油 工 程 建 设  20 0 0年 8月 第 4期  4.   焊 接   2 等 缺 陷 时 , 1 rm 厚 的 0 C Cu b钢 板 在 2 3 2 a 9r S ~   ( )宜 采 用 小 规 范 焊 接 , 严 格 控 制 线 能  1 量 , 以使 焊 接 接 头 的 力 学 性 能 处 于 最 佳 状 态 。   个 月 就 会 腐 蚀 穿 透 , 因 此 , 要 求 0 C Cu b钢  9r S 的 焊 接 接 头 必 须 满 足 以 下 条 件 , 以 确 保焊 接 质  量 , 延 长 设 备 的 使 用 寿命 :   ( ) 焊 后 按 技 术 要 求 对 焊 缝 外 观 进 行 检  1查 , 符 合 下 列要 求 :   焊 接 时 焊 条 不 做 横 向摆 动 , 避 免 增 加线 能 量 而  降 低 焊 缝 的 性 能 , 并 能 保 证 焊 缝 金 属 很 好 地 熔 入母材 中。   ( ) 定 位 焊 的 长 度 与 宽 度 应 与 母 材 的 厚 度  2 焊 缝 表 面 不 得 有 裂 纹 、 气孔 、弧 坑 和 夹 渣  等 缺 陷 并 不 得 保 留 有 熔 渣 和 飞溅 物 ; 焊缝 表 面  不 允 许 咬边 ;接 头 焊 缝 与 母 材 呈 圆 滑 过 渡 。   ( )焊 缝 外 观 合 格 后 应 根据 图 样 要 求 对 设  2 备 A、B 类 焊 缝 进 行 1 0 R 探 伤 检 查 , 符  0% T 合 J4 3  9 B 7 0 4Ⅱ级 合 格 , 若 发 现 缺 陷 应 立 即 返 修 直 到 合 格 为止 。   ( )对 设 备 上 公 称 直 径 小 于 2 0 m 的 接  3 5r a 管 与长 颈 法 兰 、接 管 与 接 管 对接 的 焊 接 接 头 进  行 MT 检 测 , 符 合 J 3 I M7 0—9 4I级 合格 。  5 结论  及 焊 接 位 置 适 宜 , 焊 前 将 定 位 焊 部 位 两 端 磨 平  并 平 滑 过 渡 。 为避 免 根 部 焊 道 与 定 位 焊 的 连 接  处 出现 裂 纹 , 最 好 在 焊 至 定 位 焊 部 位 之 前 用 砂  轮 机 将 定 位 焊 全 部 磨 掉 ,通 过 打 磨 会产 生 最 好 的 接 头 熔 深 , 焊 接 中间 要 保 持 焊 缝 的 间 隙 , 以  防止 收 缩 而 产 生 未 焊 透 缺 陷 , 同 时 也 能 保 证 对 母材的稀 释作用 降到最 低限度。   ( ) 引 弧 必 须 在 坡 口 内进 行 , 冈 为 电弧 伤  3 及 母 材 表 面 时 会 大 大 降 低该 处 的 耐 蚀 性 。施 焊  时 焊 缝 的 起 点 可 能 会 有 气 孔 出 现 , 在焊 缝 末 端 可 能 会 有 缩 孔 或 火 口裂 纹 , 这 主 要 是焊 弧 突 然  熄 灭 发 生 收 缩 引 起 的 。 因 此 , 最 好 的解 决 办 法  是 磨 掉 所 有 的 起 弧 点 和 收 弧 点以 保 证 质 量 4 3 焊 接 过 程 中 的 抽 查  .  ( )通 过 对 酸 性 气 燃 烧 炉 的 实 际 焊 接 , 结  1 果证 明 0 C C S 9 r u b钢 板 的 可 焊 性 良好 , 采 用 适 宜 的 焊 接 规 范 及 焊 接 程 序 , 可 以 获 得 满 足 使 用  要求的焊接 接头 。   对 焊 接 线 能 量 、焊 接 顺 序 、焊 层 清 根 等 情  况进行抽 查.有违 反工 艺规程 的及时纠正 。  4.  焊 后 检 查  4 () 为 了保 证 设 备 的耐 硫 酸 露 点 腐 蚀性  2 能 , 不 仅 要 求 0 C Cu b钢 板 具 有 合 格 的 化 学  9r S 成 分 , 还 要 保 证 焊 接 接 头 无 裂 纹 、 咬 边 等 缺  陷 , 而 且 该 钢 板 的 对 接 接 头 必 须 进 行 10%  0R 探伤检 查,符 合 J 43 T B 7 0—9 4Ⅱ级 合 格 。  ( 稿 日期 2 (   0   2 ) 收 oi o 3 2  虽 然 0 CCu b钢 具 有 很 高 的 耐 蚀性 , 但  9r S这 种 钢 的 使 用 环 境 是 相 当 苛 刻 的 , 处在 稀 硫 酸  腐 蚀 的 条 件 下 , 当焊 接 接 头 带 有 裂 纹 或 未 惺 透  五 家 石 油 化 工 施 工 企 业 的五 项 施 工 技 术 被 认 定 为 ’9“ 国安 装 之 星 ” 9 中  由中 国 安 装 协 会 本 着 “ 寻政 企 、弘 扬 安 装 、 服   () 中 国 化 学 工 程 第 九 建 设 公 司 实 施 的 l   2 r 1 2 射 钱透 照 工 艺管 道焊 口技 术 。 9” /   ( ) 吉化 集 团 建设 公 司 实 施 的 超 高 火 炬 吊装 技  3术。   对接 市 场 、争 创 名 牌  方 针 开 展 的 ’9 “ 国 安 装  9 中之 星 ” 认 定 活 动 于 近 日 揭 晓 。 经 申 报 、 1查 、 韧 评     i 和认 定 从 全 国 申报 的 电 气 、焊 接 、通  调 、设 备  安装 、 家 器 、 电 梯 、管 遭 、炉 窑 、锕 结 构 等专 业 项  目中, 最终 认 定 4 3项 为 ’9 ‘ 国 安 装 之 早 ” 五  9 中 ,家 石 油 化 工 施 工 企 业 的 五 项 施 工 技 术 榜 }有 名 : .   ( 4) 中 国 化 学 工 程 深 圳 公 司 实 施 的 大 型 低 温   L G储 罐 现场 安 装技 术 。 P   { ) 中国 化学 工 程 第 四 建 设 公 司实 施 的 水 煤 浆  5 加压 气化 炉 筑 炉技 术 。  特约 通 讯员 罗 寨 雄 ( 稿 日期 20  0 — 5  收 00 7 2 ) ( ) 中 国化学 工 程 第六 建 设公 司 实 旋 的 Z7 2化  1 r0 工 工 艺管 道 焊接 技 术 。