催化重整装置改造工程炉管焊接技术措施

中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程目 录1 编制说明 12 编制依据 13 主要工作量及焊材选用 24主要施工方案 35 焊接质量检验 76 质量保证及安全措施 87 施工机具及手段用料 8中油一建大庆石化项目部中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程编制说明中国石油大庆石化公司催化重整装置改造工程由大庆石油化工设计院设计，中油一建大庆石化项目部负责此工程的现场制作、安装。原装置内有8台加热炉。本次改造需将原来 5台圆筒炉拆除，重新安装一台四合一炉，对保留的另外3台加热炉（分别改为稳定塔再沸炉 /预加氢炉、分子筛再生炉和热载体炉）及重整旧对流室进行改造。其中炉管焊接是本次改造的核心内容，为保证炉管的焊接质量，特编制本措施，以指导现场施工。编制依据大庆石油化工设计院设计的四合一炉施工图大庆石油化工设计院设计的稳定塔再沸炉 /预加氢炉施工图大庆石油化工设计院设计的分子筛再生炉施工图大庆石油化工设计院设计的热载体炉施工图大庆石油化工设计院设计的重整旧对流室改造施工图SH3085—1997《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》GB50236《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》JB4730—94《压力容器无损检测》中油一建大庆石化项目部 -1-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程主要工作量及焊材选用3.1焊口规格、材质、数量工业炉名称部位焊口规格焊口材质焊口数量Ф88.9×6.35A200T9+A200T9164辐射室Ф88.9×6.35A200T9+A335P5164四合一炉Ф152×81Cr5Mo+1Cr5Mo64对流室Ф×81Cr5Mo+20#2152Ф152×820#+20#170稳定塔再沸炉/辐射室Ф127×101Cr5Mo+1Cr5Mo132预加氢炉分子筛再生炉辐射室Ф127×101Cr5Mo+1Cr5Mo40重整旧对流对流室Ф×820#+20#321272焊材选用及焊前、预热焊后热处理一览表序号焊口材质焊丝种类焊条种类预热温度℃热处理温度℃恒温时间1A200T9+A200T9H1Cr9MoE9Mo-15250~350750~7801h2A200T9+A335P5H1Cr5MoE5MoV-15250~350750~7801h31Cr5Mo+1Cr5MoH1Cr5MoE5MoV-15250~350750~7801h41Cr5Mo+20#H08Mn2SiAE4315250~350750~7801h520#+20#H08Mn2SiAE4315——————中油一建大庆石化项目部 -2-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程主要施工方案4.1施工准备4.1.1技术准备各种施工记录表格齐全。按照设计文件要求对合金炉管进行检验。有合格的焊接工艺评定及焊接工艺指导书。对新钢种 A200T9+A200T9及A335P5+A200T9进行焊接工艺评定试验。焊接质量保证体系，炉管焊接工程师，工艺工程师及质检员齐全。4.1.2 生产准备预制用的300平方米钢平台，及防风防雨等设施。炉管焊接、烘干、热处理、无损检测及水压试验等设备。合格焊工。炉管、管件的焊接工作，必须由持合格证的焊工担任。焊工考试应按劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》或现行标准《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236—98的有关规定进行。焊工只能从事与合格证内容相符的焊接项目。对炉管新钢种 A335P5、A200T9材质焊前进行焊接前模拟考核，合格者上岗。炉管、管件焊接后，应及时按照炉管单线图做好焊口标识及焊接工作记录，并在距焊缝50mm左右的位置用记号笔或铅油标上焊口号、 焊工号和焊接日期。中油一建大庆石化项目部 -3-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程4.2 炉管预制1、辐射室炉管在预制平台上预制成 U型弯共82个。2、对流室炉管在预制平台上预制成 U型弯共102个。3、制做运输胎具 4套，吊装胎具25套。4、炉管组对与定位组对前，炉管应矫直，弯曲度不应大于 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1800弯管两侧的两根炉管的两端应平齐，长短相差不应大于 2mm。炉管与炉管、炉管与管件的对接焊头不应有过大的内错口，炉管外径小于102mm时，错口不应大于 0.5mm；炉管外径大于或等于 102mm时，错口不应大于1.0mm。炉管与炉管、炉管与管件的焊接，除炉内组对焊接外，宜在胎具上进行。相焊件对中后，应均匀点焊，点焊处不应有裂纹等缺陷。严禁强力组对定位焊，定位焊的焊接工艺与正式焊的焊接工艺相同，长度、间距、厚度应能保证焊接时不致开裂。焊缝高度宜在 2~4mm之间，焊缝长度宜在10~20mm之间，间距宜在 100mm∽300mm之间。定位焊应沿管周均匀分布；正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间；定位焊缝应焊透且无焊瘤等缺陷，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，减少集中应力，定位焊缝的两端应为缓坡状，否则应进行打磨修整；正式焊接有预热要求时，定位焊的预热温度取上限。中油一建大庆石化项目部 -4-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程4.3 炉管焊接4.3.1焊接工艺评定首次施焊的钢种及改变焊接材料牌号、成分、焊接方法和焊接工艺，均应在焊前进行工艺评定，评定合格后，应编写焊接工艺评定报告，经审查后作为编制焊接工艺规程的依据。焊接工艺规程，应经焊接责任工程师审查及其技术部门负责人签字批准。焊接工作必须按照焊接工艺规程的要求进行。4.3.2焊接方法炉管焊接全部采用氩电联焊（ WS/D），在使用钨极氩弧焊时，焊丝前端应置于保护气体（氩气）中，在焊接底层焊道时，炉管内应充入氩气进行保护，氩气纯度不低于 99.9%。4.3.3焊材管理焊材的储存环境应保持干燥，相对湿度不大于 60%。焊条在使用前应按照说明书的要求进行烘干，烘干后放在保温桶内的焊条不得超过 4小时，否则应按原规定重新烘干，重复烘干次数不得超过两次。焊接作业使用的焊条经过烘干后，随用随领，每次领用不宜超过 2kg且置于保温桶内保持干燥。焊条药皮不得有脱落和裂纹等缺陷。焊丝使用前，必须清除锈斑和油污，并露出金属光泽。4.3.4焊接环境要求焊接环境出现下列情况之一时，必须采取有效防护措施，否则禁止施焊。● 环境温度低于0℃；中油一建大庆石化项目部 -5-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程● 手工电弧焊时风速大于 8m/s，氩弧焊时风速大于 2m/s。● 相对湿度大于90%；● 雨，雪环境。4.3.5焊接工艺要点焊接工艺除按焊接工艺规程的内容执行外，还应遵守以下规定：● 施焊前应将坡口及两侧的水锈油脂清理干净，并在坡口内外打磨出金属光泽，方可焊接。● 焊接时应在坡口内引弧，严禁在非焊接部位引弧，炉管及管件表面不得有电弧擦伤等缺陷。● 焊道始端宜采用后退起弧法，终端将弧坑填满。● 多层焊时，层件接头应错开 15∽20mm。● 合金炉管内部要进行充氩保护，全部焊口采用氩气保护焊底层，手工电弧焊层间。● 由合格的熟练焊工进行焊接，确保一次焊接合格率。同一部位的返修不得超过2次，返修超过2次应制定返修措施，并由总工程师批示。● 焊前要求预热的焊缝用电加热法进行预热。预热范围以对口中心线为基准两侧各不小于100mm的区域，加热区以外100mm的范围内，应予以保温，预热温度的测量宜采用触点式温度计，测点应均匀分布。当达到预热温度后，应立即进行底层焊道的焊接，且应一次连续焊完● 底层焊道完成后，应立即进行下一层的焊接，且应一次焊完。如中断焊接，立即进行300~350℃，15~30min的后热处理并保温缓冷至室温。中油一建大庆石化项目部 -6-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程4.4炉管焊后热处理4.4.1四合一炉热处理部位包括所有合金焊口及下集合管托架角焊缝，倒 U型管上固定架挡块；预加氢炉、分子筛再生炉热处理部位是同种 1Cr5Mo材质的焊口。4.4.2炉管焊后要及时进行热处理，热处理在无损检测合格后进行，使用专门的自控热处理设备。4.4.3升温过程中对300℃以下升温速度可不控制，升到300℃后以升温速度不大于220℃/h的速度加热到 780℃，恒温1小时后进行冷却，先以冷却速度不大于275℃/h的冷却速度冷却到 300℃，然后断电自然冷却到大气温度。4.4.4热处理完毕后要进行硬度测定，硬度测定焊道数不少于热处理焊道总数的10%。每一焊缝抽检3处，包括焊道、母材、热影响区，硬度值以不超过 HB241为合格，不合格的焊道要重新进行热处理并做硬度测试。4.4.5热处理的加热范围为焊道两侧各不小于焊缝厚度的三倍且不小于25mm区域，加热区以外100mm范围要保温，热处理要全过程监控，避免以外损伤炉管。焊接质量检验5.1所有焊道进行 100%射线检测，Ⅱ级合格。热处理完成后，应对热处理焊口作10%超声检测及渗透或磁粉检测，以无裂纹为合格。5.2合金炉管焊道射线检测要在焊后 24小时进行。5.3焊缝外观成型良好，焊缝与母材应圆滑过度。5.4焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、弧坑和肉眼可见的夹渣等缺陷。5.5焊缝表面的咬边深度不得大于 0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得大于该焊缝中油一建大庆石化项目部 -7-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程总长度的 10%，否则，应进行修补和焊补，焊补处应修磨，使之平滑过度。经修磨部位的炉管壁厚不应小于设计要求的厚度。5.6硬度检验要求应符合 ASTM A22《炼油厂用无缝中合金炉管（ Tube）技术条件》12.1条。质量保证及安全措施6.1建立完善的质保体系，保证其正常运转。6.2实行全过程质量控制，加强工序质量控制 。6.3制订质量奖罚措施，奖优罚劣，确保一次焊接合格率。6.4严格遵守用电动火制度，用电动火必须有许可证。6.5施工人员进入现场必须佩带安全帽，高空作业佩带安全带。施工机具及手段用料序号名称规格材质数量备注1电焊机ZX5—4008台2烘干箱1台3磨光机Ф10016台4直磨机6台5氧气表6只6乙炔表6只7点温计2台中油一建大庆石化项目部 -8-中国石油大庆石化分公司炼油厂催化重整装置改造工程8水溶纸1000张9黑胶皮δ=3100m210氩气表12套11射线机2台12退火设备2套13钢板δ=20Q235—A60m2胎具夹具14型钢H300—2