铬钼钢焊接工艺选择及质量控制

1、铬钼钢焊接工艺选择及质量控制 中石油辽阳石化分公司延迟焦化装置F4101B和F4101C炉子改造施工的炉体形式为单辐射室箱式炉，其中加热炉F4101B总重109.205吨(包括衬里)。炉体外廓尺寸为长度14.65米宽度6.255米高度50米，烟囱高23.506米(顶标高为50m，底标高为26.494m)，炉子分为单辐射室、对流室、空气预热器部分和烟囱，共四大部分组成。此次F4101B改造施工的主要工程量如下：炉管改造分辐射室炉管、对流室炉管两部分，其中辐射段炉管(规格为12710，材质为P9)更换26根及相关联的急转弯头26个(180-12712-250，材质为Cr9Mo)。对流室急弯弯头52

2、个(180-12710-250Cr5Mo)全部更换。F4101C改造施工的主要工程量如下：炉管改造分辐射室炉管、对流室炉管两部分，其中辐射段炉管(规格为12710，材质为P9)更换26根及相关联的急转弯头26个(180-12712-250，材质为Cr9Mo)。对流室炉管50根(1278Cr5Mo的2根和898Cr5Mo的48根)及相应的急转弯头109个(180-12710-250，材质为Cr5Mo的45个；180-898-178；90-12710-125，材质为Cr5Mo的4个)全部更换。 1焊接方案的编制及审核 (1)焊接工艺确定针对焦化炉改造所用铬钼钢材料，主要是Cr9Mo180-1271

3、2，以及Cr5Mo90-12710，根据所用材料进行焊接工艺选择。首先制定焊接工艺卡，选择氩弧焊加手工电弧焊，选用H1Cr5Mo(TGS-5CM)焊丝，采用V形坡口，坡口去除毛刺及氧化物，坡口两侧(包括管内壁)20mm范围内打磨至露出金属光泽。其次，焊前对焊件进行预热，预热范围为坡口中心两侧各不小于壁厚的5倍，且不小于100mm，预热250300，层间温度250。再有，焊前对坡口按JB4730进行100%PT检验，级合格，焊缝内部充氩保护，焊后热处理7602h，热处理后对焊缝进行硬度检验。经过实际焊接及无损检测结果确认此焊接工艺可行。(2)焊接工艺方案的编制及审核按焊接工艺评定的要求，施工现场

4、应具有符合焊接材料保管要求的储存场所和烘干、保温设施。施焊现场宜设焊接工作棚，以防止风、雨对焊接质量的影响。炉管两端应采取措施进行封闭。炉管回装前，炉管进行矫直，弯曲度不大于1/1000，且整根炉管长度不超过6m时，全长弯曲度不应大于4mm；超过6m时全长弯曲度不应大于8mm。焊在180急弯弯管或焊接回弯头上的两根炉管的两端应齐平，长短相差不应大于2mm。炉管组对时，作为焊缝组成部分的定位焊缝，应符合下列规定：定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同；定位焊缝的长度宜为1020mm，高度为24mm；严禁强力组对定位焊接；定位焊缝应沿管周均匀分布。正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间；定位焊缝应焊

5、透且无焊瘤等焊接缺陷，发现裂纹等焊接缺陷时必须清除后重焊；为确保底层焊道成形好，减少应力集中，定位焊缝的两端应为缓坡状，否则应进行打磨修整。当焊接环境出现下列情况之一时，如无有效的防护措施则严禁施焊：手工电弧焊风速大于或等于8m/s，氩弧焊时风速大于2m/s；相对湿度大于90%；下雨环境；焊条药皮不得有脱落和裂纹等缺陷，使用前应按出厂说明书的规定进行烘干。烘干后放在保温筒内的焊条不得超过4h，否则应按原烘干规定重新干操，重复烘干次数不得超过三次。焊丝使用前必须清除锈斑和油污，直到露出金属光泽为止。炉管组对前必须仔细清除坡口表面及坡口边缘内、外侧不小于20mm范围内的油、漆、垢、锈和毛刺对镍铬奥

6、氏体钢炉管坡口的清理和修整应使用专用不锈钢丝刷或刚玉砂轮炉管组对应符合下列规定：炉管组对时，应做到内口平齐，对口内壁错边量不应大于1mm。定位焊用的焊接材料应与正式焊接时所用的材料相同并应执行相同的焊接工艺。定位焊应认真检查，如有未焊透、裂纹等缺陷，应予清除，并重新进行焊接。炉管焊接的引弧必须在坡口内进行，严禁在焊件表面引弧。炉管对接焊缝采用氩弧焊打底，并在管内充氩气保护。氩气纯度应在99.9以上。焊前预热时的加热范围，应以对口中心线为基准，每侧不小于80mm。焊后热处理加热范围，每侧不应小于炉管壁厚的六倍。炉管焊接工艺参数见焊接工艺卡。焊后检查及验收：焊缝外观检查a)焊缝表面不得有裂纹、气孔

7、、夹渣和弧坑等缺陷，药皮及飞溅在焊后应及时清除。b)对接焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边总长不得超过该焊缝长度的10%。c)焊缝不得存在低于母材表面的凹陷，焊缝的凹陷按咬边标准处理。焊缝内在质量检查每条焊缝100%进行RT检验，按JB4730-94级合格。不合格的炉管焊缝必须按如下规定返修：a)焊缝在返修前应进行质量分析，待找出原因并制订出切实可行的返修方案后，方可进行返修；b)合金钢炉管的同一部位焊缝返修次数不应超过两次。最后一次返修方案应经施工单位技术总负责人批准。炉管焊缝的外观检查应在无损检测之前进行，焊缝表面质量应符合设计文件的规定。检查

8、不合格的焊缝不得进行其它项目的检验。炉管焊缝的无损检测应在耐压试验之前按设计文件的规定进行。焊缝无损检测部位应做好标记和记录。炉管热处理工艺见热处理工艺卡，炉管焊接接头经热处理后应测试硬度。并做好标记和记录，其焊缝和热影响区的硬度值应小于母材的125%，如硬度值超过此值时，必须重新进行热处理。热处理后进行返修的焊缝，检验合格后必须重新进行热处理。(3)炉管压力试验检查试验用压力表应经校验合格，精度不低于1.5级，表的刻度值为最大被测压力的1.52倍，压力表不少于两块。炉管的强度试验压力为设计压力的1.25倍。(4)工艺焊接方案审核经过技术人员及相关管理部门审核签认，决定此焊接工艺方案可行，项目

9、工艺焊接按此方案执行。 2实际焊接过程 在工艺焊接过程中首先对工艺焊接人员进行考试，经过考试合格者方可进行工艺焊接，并在辽阳石化质量监理站及项目监理部备案。同时，监理及施工技术人员严格按技术方案执行，每天对焊接作业进行检查，每道焊口组对焊前预热及焊后热处理均留有影像记录，另外，焊后24小时后方可进行无损检测，对每天的无损检测进行跟踪，不合格的焊口及时返修处理，实际一次焊接合格率达到98.7%。焊接过程中仅发生一次返修三次的焊口。同时，热处理工序也严格按方案进行，热处理后进行硬度检测，均达到一次合格。另外，焊接及热处理工序完成后进行水压试验检查，均一次性通过验收。 3存在问题及处理 焊接过程中延迟焦化F4101C炉CDLDB-44#焊口返修超次，超标缺陷为气孔，经过技术人员反复研究认为是炉管经过长期使用，氢含量超标，需要进行消氢处理，最后制定消氢方案，用气火焰1000左右加热10分钟，再进行焊接处理，最后经过无损检测合格