第3期中氮肥No.32012年5月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressMay 2012設(shè)備管理與改造茶甲醇分離器改造技術(shù)董秀妹(上海太平洋化工設(shè)備工程有限公司，上海200241)[中圖分類號] TQ 223.12*1 [文獻標(biāo)識碼] B [文章編號] 1004 -9932(2012)03 - 0044 -03原甲醇分離器是二類壓力容器，雖已使用多線探傷，RT-II 級合格，并進行20%超聲波復(fù)年仍完好無損，因生產(chǎn)需要準(zhǔn)備將其再利用到其驗，UT-I級合格。C、D焊縫應(yīng)進行100%滲透他地方。設(shè)備主要材料為復(fù)合鋼板(16MnR +檢測并 PT- I級合格。0Cr18Ni9)，質(zhì)量19.58 t。若整個設(shè)備重新制作更換，預(yù)算約120萬元左右，上海太平洋化工設(shè)備工程有限公司采取的是利用舊設(shè)備進行技術(shù)改造:拆除原甲醇分離器封頭上的-端筒節(jié)法蘭和下部簡體上的法蘭，內(nèi)件也全部拆除，新增一段長約696 mm的簡體和垂吊人孔( 見圖1)。由于該設(shè)備簡體材料為復(fù)合鋼板，故新增簡體和人孔均需要堆焊，難度極大。上海 太平洋化工設(shè)備工程有限公司經(jīng)過細(xì)致的工藝技術(shù)準(zhǔn)備，制定了縝密的改造方案，使設(shè)備改造過程非常順利，最終水壓、氣密性試驗一次成功。圖1甲醇分離器改造后 結(jié)構(gòu)(3)設(shè)備基層和過渡層焊后需進行消除應(yīng)1結(jié)構(gòu)和主要 參數(shù)力的熱處理，熱處理后再焊耐蝕層。除耐蝕層焊甲醇分離器改造后結(jié)構(gòu)如圖1。筒體規(guī)格接外，不得進行其他焊接。φ2 000 mmx(38 +4) mm，H=696 mm,筒體及(4)新增部件組裝完成并進行探傷檢查合垂直吊蓋人孔材料均為16MnR + 0Crl8Ni9 ( 堆格后，整臺設(shè)備應(yīng)進行7.13 MPa水壓試驗和焊層)。設(shè)備工作介質(zhì)為H2、N2、 CO2、 CH4、5. 7 MPa氣密性試驗。CH,OH、H20等，主要技術(shù)參數(shù):設(shè)計壓力5.7MPa，工作壓力4.67 MPa,設(shè)計溫度55 C，有2改造關(guān)鍵及技術(shù)保證效容積16.8 m',腐蝕裕量為0。2.1筒體改造工藝主要設(shè)計要求及無損探傷要求如下。2.1.1改造方案的確定(1) 新增簡體基層材料16MnR逐張進行對原設(shè)備按要求先進行焊接工藝評定，合格100%超聲波檢測并UT-HI級合格，鋼板要求正后再改造。因為要利用舊封頭和下部簡體，故在火狀態(tài)供貨。切割前封頭與原設(shè)備下部筒體都用φ2088mmx(2)所有A類和B類焊縫應(yīng)進行100%射φ2150mmx200mm抱箍固定，防止變形。為[收稿日期] 2011-08-01[修稿日期] 201109-21確保原設(shè)備用等離子切割和火焰切割的安全，先[作者簡介]董秀妹( 1962-),女,工程師,現(xiàn)從事壓力容器拆除原法蘭上的所有螺栓螺母，將上部管箱制造檢驗工作。(即帶有法蘭的封頭)全部拆除后，用等離子切.第3期董秀妹:甲醇分離器改造技術(shù).，.45●割將法蘭與封頭分離，然后將下部簡體上的法蘭工件的拘束度而定， - 般應(yīng)為焊縫區(qū)周圍各3倍也拆除。用清水將容器內(nèi)部清洗干凈后,再用等璧厚，且不得少于150 ~200 mm。根據(jù)這一原離子切割拆除全部內(nèi)件。拆除完成后，加工封頭則，將預(yù)熱范圍定為焊縫兩側(cè)各150 mm。.和原設(shè)備下部簡體的坡口。封頭坡口用立車加焊后熱處理有2種:焊后消氫處理和消應(yīng)力工，簡體坡口用火焰切割配合人工打磨。對新加熱處理。根據(jù)設(shè)備技術(shù)要求，選擇了后一種熱處工的坡口進行100%磁粉探傷，MT-I 級合格。理方法，新增簡體和人孔短節(jié)為整體高溫回火，然后進行新增簡體堆焊和人孔堆焊。組裝后為局部高溫回火。對堆焊后的簡體和人孔按技術(shù)要求進行組2.2.2基層焊接焊。組焊完成后進行水壓試驗和氣密性試驗。焊前預(yù)熱后，用H08MnA焊絲焊接(埋弧2.1.2簡體下料和卷制焊)內(nèi)側(cè)焊縫，焊后背面用碳弧氣刨清根。碳按圖紙技術(shù)要求進行簡體下料，鋼板四邊按棒直徑為8 mm,清根深至露出焊縫金屬，并徹焊接要求刨邊，復(fù)驗后卷制簡體。卷制采取先預(yù)底清除根部缺陷?；鶎雍附油旰髮φ?jié)簡體內(nèi)表彎,施加一定的過卷量,并往復(fù)卷曲幾次的方面進行100%磁粉探傷檢驗，MT- I級合格。法。卷制時，鋼板在上下輥之間必須放正，使板2.2.3過渡層堆焊材的邊緣與輥軸中心線平行。堆焊前，用電動砂輪機將堆焊面打磨出金屬2.1.3簡體縱縫裝配光澤,焊絲需經(jīng)1 h、150 C的烘烤。按焊接工為保證簡體裝配錯邊量≤6 mm和縱縫焊接藝指導(dǎo)卡進行過渡層堆焊。焊前在簡節(jié)下方用乙收縮后簡體內(nèi)徑為2 000 mm,按焊接要求加工炔火焰預(yù)熱，堆焊過渡層1層。為減少變形，2X型坡口,以保證焊接質(zhì)量。焊前清理、打磨坡個焊工同時從端口向簡體內(nèi)側(cè)堆焊。焊接時密切口及其兩側(cè)，然后再縱縫裝配。裝配定位方法采關(guān)注焊速與焊縫熔合狀態(tài)的相互關(guān)系，保持熔池用焊條電弧焊，焊接材料選用J507。焊接后縱前端在圓潤狀態(tài)下移動焊接,焊槍移動時應(yīng)均勻縫和試板按要求進行100% RT +20% UT檢查，一致。 焊接方法為CO2氣體保護焊，焊接材料RT-II/UT-I合格。無損檢測合格后進行復(fù)軋為TFW -309L焊絲。堆焊后100%滲透探傷，PT-圓，并檢查簡節(jié)的橢圓度。I級合格,然后按熱處理工藝指導(dǎo)卡進行整體高2.2筒體堆焊溫回火，以消除應(yīng)力。2.2.1不銹鋼復(fù) 合鋼板的焊接特點2.2.4復(fù)層焊接不銹鋼復(fù)合鋼板是由不銹鋼復(fù)層和碳鋼基層熱處理合格后按焊接工藝指導(dǎo)卡焊接復(fù)層。復(fù)合軋制而成的雙金屬板，由復(fù)層保證耐蝕性焊接方法為CO2氣體保護焊，焊接材料為TFW-能，而強度主要靠基層獲得。為保證復(fù)合鋼板不308L焊絲。焊后必須清除熔渣、飛濺，焊縫表失去原有的綜合性能，復(fù)層和基層應(yīng)分別焊接。面不得有裂紋等缺陷，然后進行100%PT檢查,用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接基層時，可能會融化不銹鋼復(fù)I級合格。這里千萬要注意:筒節(jié)端口各留50層，易造成硬度增加，塑性降低，甚至產(chǎn)生裂mm不要堆焊復(fù)層(因為要與原設(shè)備下部簡體和紋;用不銹鋼焊條焊接復(fù)層時，又可能會融化結(jié)封頭焊接)。構(gòu)鋼基層，使焊縫金屬成分稀釋,降低焊縫金屬2.3 人孔堆焊的塑性和耐腐蝕性能。因此，在復(fù)層和基層之2.3.1人孔短 節(jié)堆焊間，要采用“隔離焊縫”一-過渡層的辦法來先堆焊人孔筒節(jié)。筒節(jié)內(nèi)表面堆焊不銹鋼耐解決上述問題?；鶎?、過渡層、復(fù)層的焊接每一腐蝕層一過渡層 和耐蝕層。堆焊過渡層之前預(yù)步都需要焊前預(yù)熱和焊后熱處理。熱，堆焊材料為309L，焊接方法用A309焊條焊焊前預(yù)熱的預(yù)熱溫度和層間溫度的選擇不僅接打底層，用A002焊接過渡層焊縫，焊后清除與鋼材和焊條的化學(xué)成分有關(guān)，還與焊接結(jié)構(gòu)的熔渣、飛濺，焊縫表面不得有裂紋等缺陷。堆焊剛性、焊接方法和環(huán)境溫度等有關(guān)。綜合考慮這過渡層后進行消除焊接殘余應(yīng)力熱處理，接著進些因素后，確定預(yù)熱溫度為100~150 C，并在行機加工，然后進行耐蝕層焊接。耐蝕層焊接前焊接中保持此溫度。局部預(yù)熱的寬度應(yīng)根據(jù)被焊注意短節(jié)端口留50 mm不焊，焊接材料為304L,.●46.中氰肥第3期用A002焊接耐蝕層焊縫。在堆焊過程中，基層(2)與封頭組裝材料表面進行100%磁粉探傷檢驗，MT- I級合新筒節(jié)與原封頭對接按焊接工藝卡進行基層格，過渡層、耐蝕層表面均按JB/T4730- -2005與過渡層焊接。焊接方法基本同上，只是過渡層標(biāo)準(zhǔn)進行滲透探傷檢查，PT-I 級合格，不允許焊后需進行熱處理，增加復(fù)層焊接，即用TFW-有任何裂紋和分層缺陷存在。309L焊絲焊接(CO2 氣體保護焊)復(fù)層焊縫。人孔堆焊面多且在各不相同的面上，堆焊面焊前預(yù)熱，焊后清除熔渣、飛濺，所有焊縫表面結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜，既要保證堆焊面的合理性，又要不得有裂紋等缺陷。保證堆焊過程方便和堆焊后具有足夠的二次加工焊接完后，2條環(huán)縫按要求進行100%射線裕量。探傷，RT-II級合格;進行20%超聲波復(fù)驗，人孔筒節(jié)內(nèi)徑為650 mm、長547 mm,中心UT-I級合格。.孔內(nèi)壁堆焊難度大，堆焊前進行模擬堆焊試驗,(3)熱處理選用內(nèi)徑為650mm、長557mm的簡節(jié)分別進上述2條環(huán)縫無損探傷檢測合格后進行焊后行手工縱、環(huán)向堆焊，堆焊前預(yù)熱溫度≥150局部高溫回火，熱處理后割除抱箍。C;堆焊厚度比名義尺寸厚2 mm,并進行筒節(jié)2.4.2人孔與原設(shè) 備組裝內(nèi)壁焊接后車加工。經(jīng)測量此堆焊高度可滿足車與原設(shè)備焊接人孔短節(jié)，裝配定位焊接用加工要求，同時證明簡節(jié)內(nèi)壁手工縱向堆焊比環(huán)J507焊條。基層及過渡層焊縫焊前應(yīng)預(yù)熱，月向堆焊質(zhì)量好，且堆焊過程易操作。J507焊條或TWE-711焊絲焊接(CO2 氣體保護2.3.2人孔 蓋堆焊焊)基層焊縫，用TFW -309L焊絲焊接(CO2 氣人孔蓋堆焊前預(yù)熱溫度≥150 C，平蓋表面體保護焊)過渡層焊縫，焊后進行100%滲透探堆焊不銹鋼耐腐蝕層。堆焊表面應(yīng)平整，堆焊層傷，PT-I級合格。焊后熱處理合格后用TFW-厚度應(yīng)均勻，且機加工后保證過渡層厚度為3308L焊絲焊接(CO2 氣體保護焊)復(fù)層焊縫,mm，耐蝕層厚度為3.4 mm,所有焊接材料和探焊后對角焊縫100%PT檢查，I 級合格。合格傷要求同人孔短節(jié)堆焊。后再進行局部高溫回火。人孔車加工時以法蘭面作為基準(zhǔn)面，此面作按焊接工藝指導(dǎo)卡對2條環(huán)縫內(nèi)壁、新筒節(jié)為平蓋堆焊后二次車加工基準(zhǔn)。實踐證明:平蓋內(nèi)壁兩端各50 mm處、人孔內(nèi)壁、人孔與簡體待堆焊面加工和堆焊后二次車加工完全符合圖樣內(nèi)壁進行耐蝕層堆焊，用TFW-309L焊絲焊接(CO2氣體保護焊)耐蝕層。堆焊后進行100%2.4總裝PT檢查，I級合格。2.4.1筒體組焊安裝3壓力試驗(1) 與下部筒體組裝拼裝新組件與原設(shè)備下部簡體(錯邊量≤設(shè)備整體焊接、總裝全部完成后先進行水壓1.5 mm), 然后按焊接工藝卡進行基層與過渡層試驗( 壓力不低于7.13 MPa)，合格后再進行氣焊接。先開下部筒體坡口，然后清理打磨坡口及密性試驗(壓力不低于5. 7 MPa)。其兩側(cè)。裝配定位用J507焊條。基層與過渡層4結(jié)論焊縫焊前應(yīng)預(yù)熱。用CO2氣體保護焊打底2層，再用埋弧焊、HO8MnA焊絲焊接內(nèi)側(cè)其余基層焊甲醇分離器改造成功且- -次性通過了水壓和縫。焊接后背面用碳弧氣刨清根，碳棒直徑為8氣密性試驗。該設(shè)備現(xiàn)場運行情況良好，至今已mm,清根深至露出焊縫金屬，并徹底清除根部運行了3 a,說明所采用的設(shè)備改造方案是切實缺陷。清理打磨刨槽，用上述方法焊接外側(cè)基層可行的。甲醇分離器的成功改造解決了復(fù)合鋼板焊縫。用TFW-309L焊絲焊接(CO2 氣體保護重新制作的難題一-簡體堆焊、 復(fù)合板與簡體堆焊)過渡層焊縫。焊后層間清除熔渣、飛濺，焊的連接以及人孔堆焊，為今后復(fù)合鋼板設(shè)備的所有焊縫表面不得有裂紋等缺陷。改造提供了借鑒。