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廢熱鍋爐裂紋修復工藝

文檔作者：趙月剛高玉林王廣柱文檔來源：陜西未來能源化工有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月23日
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小氮肥 第 39卷 第 9期 2011年 9月0 前言廢熱鍋 爐裂紋修 復工藝趙 月剛 高玉林 王廣 柱(陜西未來能源化工有限公 司 榆林 719000)山東 兗礦 魯 南化 肥 廠 于 2008年 新建 1套240kt／a合成氨系統(tǒng) ，氣體凈化變換系統(tǒng)第 1中變廢熱鍋爐 、第 2中變廢熱鍋爐 、低變廢熱鍋爐 、低壓廢熱鍋爐于 2006年 6月制造。設備安裝后 ，在系統(tǒng)進行升溫過程 中，發(fā)現(xiàn)第 1中變廢熱鍋爐外保溫有漏水情況。拆除保溫檢查后發(fā) 現(xiàn) ：該設備15CrMo11管板外表 面裂紋漏水 。隨后對 第 1中變廢熱鍋爐、第 2中變廢熱鍋爐 、低變廢熱鍋爐 、低壓廢熱鍋爐進行外表面及 內(nèi)表面管板環(huán)焊縫進行著色探傷(er)檢查 ，并對 4臺設備殼程進行工作壓力試漏試驗 ，發(fā)現(xiàn)設備管板 內(nèi)外壁 出現(xiàn)裂紋及換熱管出現(xiàn)內(nèi)漏 。為確保系統(tǒng)運行 ，對 4臺設備 的缺陷都進行了處理 。1 廢熱鍋爐裂紋缺 陷(1)低變廢熱鍋爐。管箱 內(nèi)部管板試漏 時發(fā)現(xiàn) ：管板列管管頭焊接處有漏水現(xiàn)象 ，有共 23根U形列管泄漏 。(2)低壓廢熱鍋爐。管板外壁有 3處出現(xiàn)裂紋 (圖 1)，其 中A處裂紋長約 10mm，B和 C處裂紋 長度 達 3～4mm。西圖 1 低 壓廢熱鍋爐管板外壁 裂紋示意(3)第 1中變廢熱鍋爐 。①管板外壁有 3處出現(xiàn)裂紋(圖 2)，其 中 A處裂紋長約 60mm，B和c處裂紋 (已漏)長約 8mm。②管箱 內(nèi)部管板邊緣有 6處 出現(xiàn)裂紋(圖 2)，其中 D處裂紋 (已漏 )長約 60mm，經(jīng)氣刨后發(fā) 現(xiàn) ：與外壁 的 B和 C處21裂紋貫穿 ；E處裂紋 (已漏)長約 50mm，氣刨深度約 40mm后 ，裂紋未消除 ；F處裂紋共計 4條 ，長度為 3～5mm。③管箱 內(nèi)部管板在試漏實驗后發(fā)現(xiàn) ：管板列管管頭焊 接處有漏水現(xiàn)象 ；試 漏后發(fā)現(xiàn) ：有 6根 U形列管泄漏 。圖 2 第 1中變 廢 熱 鍋 爐 裂 紋 示 意(4)第 2中變廢熱鍋爐。①管箱 內(nèi)部管板邊緣有 2處出現(xiàn)裂紋 (圖 3)，其 中 A處裂紋 (已漏 )長約 80mm，從筒體堆焊裂至第 8根列管管頭處 ；B處裂紋(已漏 )長約 50mm，從簡體堆焊裂至最近列管管頭處 。②管箱 內(nèi)部管板在試漏實驗后發(fā)現(xiàn) ：管板列管管頭焊 接處有漏水現(xiàn)象 ；試 漏后發(fā)現(xiàn)：有 6根 U形列管泄漏。下南圖 3 第 2中變廢熱鍋爐 裂紋 示意3 廢 熱鍋 爐裂紋產(chǎn)生原 因(1)管板質(zhì)量不合格 ，管板鍛件在制造 過程中沒有嚴格按照 Ⅲ級鍛件要求制造和檢驗 ，內(nèi)部存 在缺 陷 。(2)管板與換熱管焊接側(cè) 為堆焊層 ，由于堆焊時熱處理方法不 當，很容易產(chǎn)生應力集 中。出現(xiàn)裂紋的原因是堆焊時熱處理方法不 當，管板 上有很嚴重的應力集中情況 ，最終管板被拉裂 。萬方數(shù)據(jù)22 小氮肥 第 39卷 第 9期 2011年 9月歡迎訂閱 20i2年《小氮肥》《小氮肥》雜志是經(jīng)原國家科委 、原化工部批準 ，由上海化工研究院編輯 出版的全 國性刊物。主要發(fā)行對象定位 占全 國氮肥一半以上產(chǎn)能的傳統(tǒng)流程大、中、小規(guī)模的氮肥企業(yè)和兼顧 向新型煤氣化轉(zhuǎn)型 的企業(yè)。主要報道內(nèi)容有：氮肥企業(yè)的技術(shù)改造、節(jié)能減排經(jīng)驗 ；氮肥生產(chǎn) 中新技術(shù) 、新設備 、新材料 的應用；化肥科研成果、生產(chǎn)管理以及氮肥企業(yè)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)驗和開展多種經(jīng)營的信息等。本 刊內(nèi)容可供全國從事氮肥 、煤化工行業(yè)的工廠、設計 、科研 、高等院校及各省市主管部門的工程技術(shù)人員和管理人員參考 ?！缎〉省窞樵驴?，大 l6開 ，28頁，封面彩印 ，國內(nèi)外公開發(fā)行 ，每期定價 3．00元 ，全年定價 36．00元。全國各地郵政局 已于 2011年 9月開始辦理 2012年《小氮肥》期刊征訂工作 ，郵發(fā)代號 4-233，請廣大讀者前往當?shù)鼐徒]政局辦理訂閱手續(xù) ，也可以直接向本刊編輯部訂閱。地址：上海市云嶺東路 345號 郵碼 ：200062 電話 ：(021)52800372 52500962(兼?zhèn)髡?《小氮肥》編輯部(3)換熱管泄漏說 明換熱管質(zhì)量不 達標 ，為非正規(guī)廠家生產(chǎn) ，金相分析后發(fā)現(xiàn)材質(zhì)不符要求。4 修 復措 施(1)清理干凈管板端部和外圓表面。(2)進行全 面的表面滲透檢查 ，查 出全部 的裂紋情況。(3)用碳 弧氣刨 、角 向磨 光機和 電動銑頭等工具清除缺陷，直至滲透檢查無裂紋為止 。(4)采用 手工電弧焊焊接方法 ：將標記好 的有裂紋的管板 、列管經(jīng)著色確定位置及形狀尺寸 ，打磨破 口與管板成 45。；對出現(xiàn) 內(nèi)漏換熱管 ，采取用錐堵堵死后焊接 ，堵頭材質(zhì)為 00CrlNil4Mo2。(5)焊接材料 ：15CrMo111(R307型， 4．0mm，3．2nllY1)和不 銹 鋼 部 分 (A132型，A302型，3．2rain)。(6)焊接參數(shù)見表 1。表 1 焊接參數(shù)(7)焊前準備工作 ：①采用角向磨光機或電動銑頭將需要焊接的部分以及焊縫兩側(cè) 30mm范圍打磨出金屬光澤；②用丙酮清洗焊接部位，去除油污 ；③采用氧、乙炔火焰對焊接部位兩側(cè)l0omm范圍加熱至 150oC左右 ，使內(nèi)外壁溫度均勻。(8)焊接 ：①在試塊上進行 電流 、電壓的參數(shù)調(diào)試 ，直至達到要求的數(shù)值 ；②引弧必須在焊接處進行 ，不得在工件上隨意引弧 、打火 ，收弧處應填滿 ，以保 證質(zhì)量 ；③ 多道 焊 時，每 道 之 間應 交錯50％左右 ，每焊好一道后立 即進行錘擊消除應力 ，但是第 1層和蓋 面層不得進行錘擊 ；每層焊接完成后 ，應將熔渣清除干凈 ，不得進入下一層 ；④ 每一 焊接處必須一次完成 ，中間不得中斷 ；⑤焊接完成至金屬冷卻后 ，進行外觀清理 ，去除熔渣 、焊瘤和飛濺 ，可適 當進行打磨以達到要求。(9)無損檢驗 ：對所有 15CrMoⅢ焊接部位進行 100070磁粉檢查 ，應符合 JB／T4730-2005中I級指標 ；不銹鋼部分進行 100％滲透檢查 ，應符合 JB／T4730-2005中 I級指標。(10)焊后熱處理 ：對 15CrMo11I管板 的焊接部位 ，為消除焊接殘余應力 ，應進行焊后局部 熱處理 。方法 ：采用 電加熱板將工件 加熱，升 溫速率200℃／h，加熱至(680±20)℃后 ，保溫 3h，然后用石棉包裹冷卻至常溫 ，降溫速率 ≤120~C／h。(11)再次無損 檢驗 ：按上述無損檢驗方法再次進行無損檢驗 ，無裂紋為合格。4臺廢熱鍋爐修復后 ，系統(tǒng)運行穩(wěn)定 。(收到修 改稿 日期 2011-08-02)

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