大型厚壁压力容器现场热处理

1、大型厚壁压力容器现场热处理 1 概述 1.1 工程概况 我公司给山东某化工 XX公司制造的，用于低碳烷烃脱氢装 置中的脱乙烷汽提塔（ C-1201 ），该设备为低碳烷烃脱氢制烯烃 及综合利用项目的核心设备， 由于设备直径较大， 整体无法运输， 需要在现场进行分段组对焊接、热处理、水压等重要工序。为确 保热处理质量满足设计规定的要求， 特研究制定了现场采用内燃 法进行热处理的方案。 1.2 主要设计参数（见表 1） 2 热处理方法 2.1 根据现场条件及设计要求， 采用内燃法及局部电加热的 方法，对脱乙烷汽提塔进行焊后热处理， 具体方法及流程说明如 下： 脱乙烷汽提塔现场热处理部分为：筒体及下封

2、头计划分三 段。首先完成各段的热处理工作， 然后对三段间的对接环焊缝进 行局部热处理， 最终实现设备整体热处理的要求。 每段均在地面 进行燃油内燃卧式分段热处理， 每一分段热处理完与前段焊接完 成后再做局部电加热处理。 2.2 脱乙烷汽提塔壳体分段整体热处理方法（热处理示意 图） 2.2.1 第一段热处理方法： 第一分段热处理采用燃油内燃法，将塔体固定在临时支座 上，具体个数和间隔距离可根据实际调整。热处理前，需制作一 个临时封头，安装在第一分段的顶部。在热处理过程中，燃烧器 及烟囱放置位置如图 1 所示。 2.2.2 第二段、第三段热处理方法 第二段热处理采用燃油内燃法， 将塔体固定临时支座

3、上， 具 体个数和间隔距离可根据实际调整。 热处理前， 需制作 2 个临时 封头，安装在第二分段的顶部与底部。在热处理过程中，燃烧器 及烟囱放置位置如图 2 所示： （1）外部保温：保温材料固定在钢带上，并用细铁丝将其 封严密。 （2）燃烧器布置：每段选用二台（ hy-09d ）燃烧器进行处 理，燃烧器布置位置大概在每节筒体的两端， 并与导流管道连接， 高温气流出口固定在塔器中心线上。 （3）临时封头安装：热处理时，在筒体开口一侧安装临时 封头，封头内侧覆盖一层保温材料，封头中心处开孔。 （4）烟囱安装在临时封头开孔处。 2.3 热处理工艺规范 严格执行国家现行压力容器制造技术法规、 标准及设

4、计技术 条件要求规定，选择如下热处理工艺参数。 2.4 热工计算 2.4.1 热工计算参数（以第二段为例） 表中： Q 塔体壁板升温所需热量 Q2-塔体壁板与保温层的传热损失 Q3-保温层的蓄热损失 Q什燃料化学不完全燃烧损失的热量 Q5-燃料机械不完全燃烧损失的热量 Q6-废气带走的热量 B燃料油的用量 2.6 热处理质量控制 2.6.1 热电偶的布置 按照 NB/T4701 5-201 1 压力容器焊接规程和设计文件要 求，热处理时在第一段壳体上共设 22 个测温点（其中封头 2 点； 筒体 20点）；第二段筒体上共设 20 个测温点；第三段筒体上共 设 20 个测温点。 2.6.2 热电

5、偶安装 热电偶应在其施焊区域的保温工作结束后用储能压力焊机 进行焊接。 （1）揭开热电偶预留位置处的保温棉，在基体表面用磨光 机磨出一块直径60100mm勺光滑区域。 （2）用双股细铁丝将热电偶固定在光滑区域附近的钢带上， 并保证热电偶焊接端位于光滑区之内 （3）将热电偶焊机的吸盘吸附在磨出的光滑区域边缘内侧。 （4）用平口钳将热电偶线焊接端修剪成平面，并用焊钳将 热电偶线弯成90度进行施焊。并保证两条热电偶线端点分开 5 15mm距 离。 （5）焊接结束后轻轻覆盖上保温层，并将热电偶冷端吊离 保温层400mn以外。 （ 6）热电偶补偿导线由铜 - 康铜导线制成。补偿导线与热电 偶连接后，固定

6、于离壳体保温层外围 300mm以远的位置上，不得 与保温层外的保温铁钉相接触。 2.6.3 温度监测记录 配置盘古 40 通道记录仪 1 台，共可记录 40 个测温点， 用于 记录塔体的温度。 记录系统的巡检时间间隔为 3 秒钟，即每 3 秒钟巡检一个测 温点，自动记录温度值及温度 - 时间曲线。另外，还设置了人工 观测记录岗， 时刻监视温度曲线的变化， 并对各测温点温度进行 记录。 2.7 三段之间环焊缝热处理方法 采用电加热局部热处理的方法进行热处理。 2.7.1 热处理工艺规范 见 2.3 热处理工艺规范 2.7.2 保温系统 （1 ）采用双面保温，筒体内、外焊缝上下各安装两圈钢带， 用

7、以安装保温材料， 热处理结束时， 用角向磨光机小心磨削除去， 以免损伤筒体。 （ 2）铺设保温层时， 里层铺设一层硅酸铝毡， 厚度为 30?L， 外层用厚度为 40?L 的无碱玻璃棉保温被，将保温被固定在钢带 的保温钢钉上。 （3）焊缝保温宽度每侧不得少于壁厚的5 倍，且每侧应比 加热器的安装宽度增加不少于 100mm； 2.7.3 加热与控制系统 （ 1）加热器： 1）采用专用履带式加热器加热，焊缝一侧的 加热宽度不小于钢材厚度的 3-5 倍； 2）加热片的安装：把局部 热处理用加热片固定在环焊缝外部， 在焊缝上下500mm勺位置各 固定一条钢带， 用铁丝将加热片固定在钢带上， 然后用铁丝将

8、加 热片捆绑在筒体壁上，加热片与筒体壁要贴合紧密。 （2）控制柜。采用微机自动温度控制柜3 台，最大输出率 600KV，可准确调控温度。控制柜电源需用504KV，应单独设置 电源线及配电箱。采用单片12kw的电加热片，共42片，覆盖到 焊缝表面，均匀排布。 2.7.4 检测温系统 检测温系统由热电偶，补偿导线和无纸记录仪组成。 （1）热电偶的布置：环焊缝局部热处理时共设置15个控制 回路，每个回路设置一个测温点，共计 15 个测温点。测温点沿 环焊缝圆周均布。 （2）热电偶安装：热电偶安装采用捆扎法，将热电偶测温 端贴近筒体从加热片下面插入， 并顶在焊缝上， 然后和加热片一 起用铁丝捆扎在筒体上且捆扎要牢固。 （3）温度监测记录：配置 40路无纸记录仪 1 台，用于记录 壳体的温度。 热电偶和记录仪表均应在使用前经校验合格。 补偿导线的两 端的编号应一致，便于及时、迅速地确定测温部位。 2.8 产品焊接试板与塔体的同步热处理 设备整体热处理过程中， 要求产品焊接试板与