2015年06月云南化工Jun. 2015第42卷第3期Yunnan Chemical TechnologyVol. 42 ,No.3doi:12. 3969/j. isn.1004-275X. 2015. 03.018碎煤熔渣氣化爐制造質量控制張文娟(云南大為化工裝備制造有限公司,云南曲靖655338)摘要:根據(jù)碎煤熔渣加壓氣化爐制造過程中的質量檢驗控制措施,綜合論述了該設備的檢驗的要點。關鍵詞:氣化爐;碎煤;熔渣;壓力容器;制造;質量控制中圖分類號: TQ050文獻標識碼: A文章編號: 1004-275X( 2015 )03-0062-05近年來,碎煤熔渣氣化技術因其煤種適應1氣化爐的結構及主要技術參數(shù)性廣,碳轉化率高,單爐生產能力大，維護工作量小和廢水處理簡單等諸多優(yōu)點而得到廣泛應1.1氣化爐的結構用。但該技術的核心關鍵設備一-氣化爐,因碎煤熔渣加壓氣化爐的結構見圖1所示。尺寸大、結構復雜、精度要求高而制作難度大。如何保證氣化爐的質量,對制造環(huán)節(jié)的質量控.2 主要技術參數(shù)制和制成品的質量檢驗都需要解決--些難題。碎煤熔渣加壓氣化爐的主要技術參數(shù)見表1為此,本文根據(jù)我公司開發(fā)研制的φ4400碎煤所示。熔渣加壓氣化爐的制造經驗，對氣化爐制造質2氣化爐主要材料的要求量的影響因素、制造過程中的質量控制和檢驗檢測方法等進行論述，為同類產品的制造提供2.1受 壓元件和焊接材料參考。對受壓元件和焊接材料的質量證明書、實物→的r(∞l的(中的出=(出(9.上爐膛冷卻進出0;10.降液管入口11.下渣口:檢查口:13.人孔:沖壓口。圖1 碎煤熔渣氣化爐示意圖Fig. 1 Schematic diagram of a coal gasification furnace slag中國煤化工收稿:2015-02-26作者簡介:張文娟( 1972- ),女,工程師,主要從事壓力容器檢驗工作。MHCNMH G2015年第3期張文娟:碎煤熔渣氣化爐制造質量控制●63●表1氣化爐主要 技術參數(shù)表Table 1 Gasifier main technical parameters參數(shù)名稱外殼(外程)內殼(內程)容器類別第川類(A2級)設計壓力/MPa5.1壓差:-0. 25/0.5工作壓力/MPa4. 55壓差:-0.05/0.05設計溫度/心26727工作溫度/C26026主體材料13MnNiMoR .Q245R焊接接頭系數(shù)1.0熱處理焊后整體消除應力熱處理設備規(guī)格/mm科400/41 50 x 15 600設備凈重/kg226 385物料蒸汽鍋爐水煤塊煤氣蒸汽、氧氣、石灰石液壓試驗壓力/MPa6.52.0. 25和材料復驗報告進行檢查確認,包括:量具;應采用數(shù)控切割機下料、機械加工坡口,1)檢查母材表面質量,不得有腐蝕、裂紋、氣保證尺寸的精確。下料后,除檢測鋼板的長度泡、結疤、折疊、夾雜、分層等情況; .和寬度尺寸外,特別要嚴格控制鋼板對角線公2)檢查材料的型號、牌號,材料的化學成分、差≤3 mm。輥卷成形后,先焊接縱焊縫,再在卷機械性能、耐蝕性,材料的供貨狀態(tài)，超聲檢測級板機上進行輥卷校圓。校圓后，測量筒體外周別等是否符合要求。長尺寸,確保內、外殼筒體的內徑尺寸符合圖樣的規(guī)定。2.2外殼鋼板外殼材料13MnNiMoR的化學成份、機械性.2筒體圓度的控制能及沖擊值應符合GB713 - 2008《鍋爐和壓力單個筒節(jié)校圓后，用測距儀測量每個簡節(jié)同容器用鋼板》中的相關要求,供貨狀態(tài)應為正火-斷面上的最大內徑與最小內徑,其差值應控制+回火。逐張超聲檢測復驗(可記錄的),應符在10 mm范圍內。檢查合格的簡節(jié)應立置,兩端合JB/T4730.3 - 2005中規(guī)定的I級，檢測技術用撐圓工裝支撐,以防止變形。與下部內封頭相等級不低于B級?；瘜W成份滿足w(C)≤焊端的內殼筒節(jié)成型校圓后進行二次劃線:將該0.25%、w(S)≤0. 035%、w(P) ≤0.035%。材筒節(jié)置于平臺上，使筒壁與平臺表面垂直;在該筒料的機械性能還應進行設計溫度下的拉伸試節(jié)內壁離端口50mm處劃線,保證兩端50mm處驗,其值符合GB713 -2008表3中的要求;V形基準線與平臺平面的平行度允差小于0. 5 mm;同缺口試驗溫度為0C,驗收標準為3個試樣的沖時,將與封頭相焊端的筒節(jié)內50mm線劃出,作擊功平均值≥54 J。為內徑劃線組焊用基準,并做清晰標記。這些工序主要是控制筒體的直徑偏差、同一斷面上的最3內、外殼筒體制造質量的檢驗大內徑與最小內徑之差以及筒節(jié)端面與軸線的垂筒體的制造質量,除了要保證焊縫的焊接質直度偏差,然后將單個筒節(jié)組對焊接成筒體。筒量外,筒體組對的錯邊量,筒體的棱角度、圓度和體的裝配過程中主要控制環(huán)焊縫的錯邊量、相鄰直線度也是其重要的質量指標。筒節(jié)的直線度,從而保證設備合攏后簡體的直線度。3.1筒體幾何尺 寸的控制與檢測筒體下料時,長度方向應加放焊接收縮余3.3 筒體錯中國煤化工量,各筒節(jié)高度之和盡可能接近筒體長度允許焊縫錯T.HCN MH C母材相互錯.的正偏差,尺寸的測量應使用計量合格的同一開的高度。該焊縫錯邊量與谷器制造過程中筒●64●云南化工2015年第3期體組對時的對口錯邊量是兩個概念,其值也不消氫情況:焊前預熱溫度不能低于150C,層間.盡相同。由于焊縫兩側母材的表面不可避免地溫度不能低于150C,但也不能高于2509C;焊后存在著曲率的變化、表面的不平整,甚至存在飛立即進行消氫熱處理。在殼體上焊接的附件濺、局部變形等缺陷,要準確測得焊縫錯邊量的(包括制造期間供臨時用的附件),焊接時都應大小并非易事。為此,在焊縫錯邊量的檢測中預熱應注意幾點:a)檢測前應首先檢查設備上所有4.2堆焊質 量檢驗焊縫(目測),分別找出縱焊縫和環(huán)焊縫上錯邊氣化爐在運行時，內簡體下部,即排渣口至內量最大值所處的部位,必要時可標上記號;b)測簡體高度為2 881 mm范圍內,充滿了高溫熔渣。量錯邊量前應清除焊縫兩側的飛濺等可能影響為了降低熔渣對內筒體的磨損以及對內殼筒體和測量結果的缺陷;c)對不等厚板材相焊的焊縫,內錐形封頭的腐蝕,要求在內壁堆焊3mm厚904其錯邊量的測量應扣除兩板厚度差的影響。若L不銹鋼層(見圖2、圖3),且堆焊厚度要均勻,最厚板側已被削成一定的斜度,則厚板側的厚度厚與最薄之差不大于1 mm。為此，應加強堆焊質應為厚板側母材在焊趾處的實際厚度:可通過量的檢驗:測厚或根據(jù)兩板厚度差、削薄斜度和焊縫寬度a)基層材料內表面進行噴沙及打磨(用磨光確定。需要注意的是,在測量時,如果在厚板側機),清除表面的油跡和銹蝕。內表面應呈現(xiàn)金母材高于薄板側母材的一側測量時,則錯邊量屬光澤,并對內表面待堆焊面進行100%磁粉檢應減去兩板厚度差;而在薄板母材高于厚板側測,符合JB/T4730. 4-2005中規(guī)定的I級標準。母材的一-側測量時,則測量值即為錯邊量,無需b)為保證優(yōu)良的耐蝕性能和防止產生熱裂再減去兩板厚度差。紋,重點檢查堆焊焊接電流和焊接速度。必須采3.4筒體棱角度的檢驗用小規(guī)范、小電流快速焊接,壓道搭接要大于等“棱角度”在GB150標準中稱為“因焊接在于50%。環(huán)向(或軸向)形成的棱角”,但所給出的只是不c)堆焊層厚度應均勻,最厚與最薄之差不大同時存在錯邊量的一種特殊情形。當焊縫在某于1mm;堆焊層厚度不小于3mm,堆焊層表面無處同時存在錯邊量和棱角度時,為確定棱角度飛濺、氣孔、夾渣等缺陷。的大小，在測量棱角度時,應取焊縫兩側實測值e)堆焊層表面按JB/T4730.5 - 2005進行的平均值作為該處的棱角度,這樣也可使得在100%PT檢測，I級合格。筒體內、外側測得的棱角度值相一-致。此外,在f)堆焊層表面進行酸洗。所形成的鈍化膜棱角度的測量中,由于采用了具有一定長度或采用1g赤血鹽+3mL65%~85%HNO,+100,弦長的樣板進行,而焊縫兩側則因各種原因,常mL水溶液,用濾紙浸漬后,貼附于待測表面,或常與其標準樣板曲面在一較寬的范圍內存在偏直接將溶液涂刷于待測表面,檢驗結果為表面無差。這樣,棱角度的測量值就與樣板的長度(或藍點即合格。弦長)有著直接的關系。在測量環(huán)向、軸向形成的焊縫棱角度時,所用樣板的弦長應為筒體內直徑D/6,且不小于300 mm的內樣板(或外樣板),其棱角E值不得大于壁厚8./10+2,且不大于5 mm"。4焊接質量控制 與檢驗4.1對接接頭焊接質量控制2010-08-03針對殼體材料( 13MnNiMoR)焊后易產生裂紋、熱影響區(qū)受熱容易晶粒增大降低韌性的特中國煤化工點,在制造過程中,應每天多次現(xiàn)場巡查焊接工Fig.2藝的執(zhí)行情況。重點檢查焊前預熱溫度及焊后fYHCNMH G2015年第3期張文娟:碎煤熔渣氣化爐制造質量控制.65●10#槽鋼并在槽鋼鉆孔后與下法蘭用螺栓連接,這保證了定位基準的準確度。然后在槽鋼上焊接鋼管,并采用筋板加固鋼管,防止鋼管使用過程中產生變形。在鋼管上方焊接- -塊φ200的頂板,在頂板上表面確定其圓心,以該圓心劃φ5mm的圓作為檢測圓。當6個鼓風口與爐體組裝后,進行下列檢測:a)用樣板檢驗6個鼓風口與設備橫截夾角為16° +5°,且6個鼓風口中心線應交于簡體中心線的同一點;檢查接管與日3內殼筒體內壁堆焊示意圖爐體外表面的外伸長度,接管左、右方的水平Fig.3 Schematic diagram of inner度。b)采用側距儀的激光源通過激光對中孔座shell cylinder wall welding向設備內的頂板中心圓進行檢測,確保激光投射在φ5mm的圓內。c) 法蘭螺栓孔與設備主軸5爐體下部鼓風口與設備中心線夾角的線跨中布置。d) 6個鼓風口與爐體焊縫電焊牢檢測固進行焊接。e) 焊后用同樣的方法對6個鼓風氣化爐爐體下部共設有6個鼓風口,見圖口進行檢測,滿足圖樣和標準要求。4。6個鼓風口沿爐體均布設置,且6個鼓風口液壓試驗是檢驗壓力容器制造質量的重要手的中心線與設備中心線的夾角為16°士5°。設段,其目的在于發(fā)現(xiàn)壓力容器潛在缺陷和檢驗壓計要求:組焊后6個鼓風口的中心線與設備中力容器的強度。心線交在一點。設計要求較為苛刻,因為接管5.1液壓試驗前的要求[2]焊接存在焊接變形,再加上制造誤差。要保證a)介質溫度不得低于15C;設計要求,就必須設計工裝,并采用一-一個有效的b)壓力表精度不得低于1.6級,壓力表盤的檢測方法。經研究探討,采用定位調整座和激刻度值應當為設計壓力的1.5至3倍,表盤直徑光對中孔座的組對工裝進行6個鼓風口的組對不得小于100 mm,并經校驗合格,2個壓力表量焊接,其方案如下:程應相同;以設備下法蘭密封面為定位基準面,采用c)壓力試驗前,緊固所有連接螺栓; .做1~01.5孔熱大源項板中心打樣沖標記散光對中孔座配M8擰緊螺栓班定位調整座，1.內殼簡體;2.外殼筒體;3.內錐形封頭;4.外錐形封頭;5.下法蘭;6.槽鋼。圖4 6個鼓風口組對示意圖.中國煤化工Fig. 4 Schematic diagram of 6 tuyere.MYHCNMH G●66●云南化.工2015年第3期d)液壓試驗場地必須有安全可靠的安全防5.3液壓試驗 合格標準護措施,經安全環(huán)保設備管理人員到場檢查、監(jiān)a)無泄漏;督,劃出液壓試驗區(qū)域并設置警戒線,懸掛明顯標b)無可見的變形;識,嚴禁無關人員進入。c)試驗過程中無異常的響聲。5.2 試驗程序首先對氣化爐內筒進行水壓試驗,試驗壓力6結語為0.25MPa(內筒承受外壓)。試驗過程中,應保碎煤熔渣加壓氣化爐的質量控制,其重點是持容器觀察表面干燥,保持足夠長的時間對所有控制內、外殼體的同--斷面上的最大內徑與最小焊縫和連接部位進行檢查。檢查期間壓力應保持內徑之差、棱角度、簡體組對的對口錯邊量、接焊質量.6個鼓風口與設備橫截夾角及容器的耐壓外殼和內簡連通后以6.52MPa的表壓進行試驗。除常規(guī)的壓力容器檢驗檢測方法外,采用水壓試驗。外殼和內筒應各裝有2塊壓力表;緩定位調整座和激光對中孔座的組對工裝,進行6慢加壓且保證兩腔同步;加壓或卸壓、排液時都應個鼓風口的組對焊接和檢測是確保6個鼓風口的始終保持:內簡壓力-外殼壓力≤0.25MPa;試驗中心線與設備中心線的夾角為16° 士5°,且與設壓力升壓過程應緩慢逐級升至設計壓力備中心線交在一-點的有效方法。(5.1 MPa) ,每級保壓3 ~5 min;確認無泄漏后，繼續(xù)升壓至規(guī)定的試驗壓力(6.52 MPa),保壓參考文獻:30 min后將壓力降至設計壓力(5.1 MPa) ;設計壓[1] GB150.1 ~ 150.4 - 2011,壓力容器[S].力保壓進行檢查,保壓時間足夠長,查期間壓力應2]TSGR0004-2009,固定式壓力容器安全技術監(jiān)察保持不變。規(guī)程[S].Quality Control of Coal Gasifier Slag ManufacturingZHANG Wen-juan( Yunnan Dawei Chemical Equipment Manufacturing Co. , Qujing 655338, China)Abstract: According to quality inspection process in the manufacturing process of a coal gasifier slag,the main points of the manufacturing inspection and test of the apparatus were comprehensively discussed.Key words:gasifier; coal; slag; pressure vessel; manufacturing; quality control中國煤化工MYHCNMH G