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(zhì)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(zhì)量檢驗控制措施,綜合論述了該設(shè)備的檢驗的要點。關(guān)鍵詞:氣化爐;碎煤;熔渣;壓力容器;制造;質(zhì)量控制中圖分類號: TQ050文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號: 1004-275X( 2015 )03-0062-05近年來,碎煤熔渣氣化技術(shù)因其煤種適應(yīng)1氣化爐的結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)性廣,碳轉(zhuǎn)化率高,單爐生產(chǎn)能力大，維護(hù)工作量小和廢水處理簡單等諸多優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)1.1氣化爐的結(jié)構(gòu)用。但該技術(shù)的核心關(guān)鍵設(shè)備一-氣化爐,因碎煤熔渣加壓氣化爐的結(jié)構(gòu)見圖1所示。尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高而制作難度大。如何保證氣化爐的質(zhì)量,對制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控.2 主要技術(shù)參數(shù)制和制成品的質(zhì)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(shù)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(jīng)驗，對氣化爐制造質(zhì)2氣化爐主要材料的要求量的影響因素、制造過程中的質(zhì)量控制和檢驗檢測方法等進(jìn)行論述，為同類產(chǎn)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(zhì)量證明書、實物→的r(∞l的(中的出=(出(9.上爐膛冷卻進(jìn)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(zhì)量控制●63●表1氣化爐主要 技術(shù)參數(shù)表Table 1 Gasifier main technical parameters參數(shù)名稱外殼(外程)內(nèi)殼(內(nèi)程)容器類別第川類(A2級)設(shè)計壓力/MPa5.1壓差:-0. 25/0.5工作壓力/MPa4. 55壓差:-0.05/0.05設(shè)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(yīng)力熱處理設(shè)備規(guī)格/mm科400/41 50 x 15 600設(shè)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(fù)驗報告進(jìn)行檢查確認(rèn),包括:量具;應(yīng)采用數(shù)控切割機(jī)下料、機(jī)械加工坡口,1)檢查母材表面質(zhì)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(jié)疤、折疊、夾雜、分層等情況; .和寬度尺寸外,特別要嚴(yán)格控制鋼板對角線公2)檢查材料的型號、牌號,材料的化學(xué)成分、差≤3 mm。輥卷成形后,先焊接縱焊縫,再在卷機(jī)械性能、耐蝕性,材料的供貨狀態(tài)，超聲檢測級板機(jī)上進(jìn)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(nèi)、外殼筒體的內(nèi)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(xué)成份、機(jī)械性.2筒體圓度的控制能及沖擊值應(yīng)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(guān)要求,供貨狀態(tài)應(yīng)為正火-斷面上的最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑,其差值應(yīng)控制+回火。逐張超聲檢測復(fù)驗(可記錄的),應(yīng)符在10 mm范圍內(nèi)。檢查合格的簡節(jié)應(yīng)立置,兩端合JB/T4730.3 - 2005中規(guī)定的I級，檢測技術(shù)用撐圓工裝支撐,以防止變形。與下部內(nèi)封頭相等級不低于B級?；瘜W(xué)成份滿足w(C)≤焊端的內(nèi)殼筒節(jié)成型校圓后進(jìn)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(jī)械性能還應(yīng)進(jìn)行設(shè)計溫度下的拉伸試節(jié)內(nèi)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)為3個試樣的沖時,將與封頭相焊端的筒節(jié)內(nèi)50mm線劃出,作擊功平均值≥54 J。為內(nèi)徑劃線組焊用基準(zhǔn),并做清晰標(biāo)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(nèi)、外殼筒體制造質(zhì)量的檢驗大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差以及筒節(jié)端面與軸線的垂筒體的制造質(zhì)量,除了要保證焊縫的焊接質(zhì)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(zhì)量指標(biāo)。筒節(jié)的直線度,從而保證設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yù)熱溫度不能低于150C,層間.盡相同。由于焊縫兩側(cè)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(jìn)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(zhǔn)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(yīng)大小并非易事。為此,在焊縫錯邊量的檢測中預(yù)熱應(yīng)注意幾點:a)檢測前應(yīng)首先檢查設(shè)備上所有4.2堆焊質(zhì) 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(yùn)行時，內(nèi)簡體下部,即排渣口至內(nèi)量最大值所處的部位,必要時可標(biāo)上記號;b)測簡體高度為2 881 mm范圍內(nèi),充滿了高溫熔渣。量錯邊量前應(yīng)清除焊縫兩側(cè)的飛濺等可能影響為了降低熔渣對內(nèi)筒體的磨損以及對內(nèi)殼筒體和測量結(jié)果的缺陷;c)對不等厚板材相焊的焊縫,內(nèi)錐形封頭的腐蝕,要求在內(nèi)壁堆焊3mm厚904其錯邊量的測量應(yīng)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(cè)已被削成一定的斜度,則厚板側(cè)的厚度厚與最薄之差不大于1 mm。為此，應(yīng)加強(qiáng)堆焊質(zhì)應(yīng)為厚板側(cè)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(nèi)表面進(jìn)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(cè)機(jī)),清除表面的油跡和銹蝕。內(nèi)表面應(yīng)呈現(xiàn)金母材高于薄板側(cè)母材的一側(cè)測量時,則錯邊量屬光澤,并對內(nèi)表面待堆焊面進(jìn)行100%磁粉檢應(yīng)減去兩板厚度差;而在薄板母材高于厚板側(cè)測,符合JB/T4730. 4-2005中規(guī)定的I級標(biāo)準(zhǔn)。母材的一-側(cè)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(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(dāng)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(yīng)取焊縫兩側(cè)實測值e)堆焊層表面按JB/T4730.5 - 2005進(jìn)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(nèi)、外側(cè)測得的棱角度值相一-致。此外,在f)堆焊層表面進(jìn)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(jìn)行,而焊縫兩側(cè)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(biāo)準(zhǔn)樣板曲面在一較寬的范圍內(nèi)存在偏直接將溶液涂刷于待測表面,檢驗結(jié)果為表面無差。這樣,棱角度的測量值就與樣板的長度(或藍(lán)點即合格。弦長)有著直接的關(guān)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(yīng)為筒體內(nèi)直徑D/6,且不小于300 mm的內(nèi)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(zhì)量控制 與檢驗4.1對接接頭焊接質(zhì)量控制2010-08-03針對殼體材料( 13MnNiMoR)焊后易產(chǎn)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(yīng)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(yù)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(zhì)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(zhǔn)的準(zhǔn)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(chǎn)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(dāng)6個鼓風(fēng)口與爐體組裝后,進(jìn)行下列檢測:a)用樣板檢驗6個鼓風(fēng)口與設(shè)備橫截夾角為16° +5°,且6個鼓風(fēng)口中心線應(yīng)交于簡體中心線的同一點;檢查接管與日3內(nèi)殼筒體內(nèi)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(cè)距儀的激光源通過激光對中孔座shell cylinder wall welding向設(shè)備內(nèi)的頂板中心圓進(jìn)行檢測,確保激光投射在φ5mm的圓內(nèi)。c) 法蘭螺栓孔與設(shè)備主軸5爐體下部鼓風(fēng)口與設(shè)備中心線夾角的線跨中布置。d) 6個鼓風(fēng)口與爐體焊縫電焊牢檢測固進(jìn)行焊接。e) 焊后用同樣的方法對6個鼓風(fēng)氣化爐爐體下部共設(shè)有6個鼓風(fēng)口,見圖口進(jìn)行檢測,滿足圖樣和標(biāo)準(zhǔn)要求。4。6個鼓風(fēng)口沿爐體均布設(shè)置,且6個鼓風(fēng)口液壓試驗是檢驗壓力容器制造質(zhì)量的重要手的中心線與設(shè)備中心線的夾角為16°士5°。設(shè)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(fēng)口的中心線與設(shè)備中力容器的強(qiáng)度。心線交在一點。設(shè)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(zhì)溫度不得低于15C;設(shè)計要求,就必須設(shè)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(jīng)研究探討,采用定位調(diào)整座和激刻度值應(yīng)當(dāng)為設(shè)計壓力的1.5至3倍,表盤直徑光對中孔座的組對工裝進(jìn)行6個鼓風(fēng)口的組對不得小于100 mm,并經(jīng)校驗合格,2個壓力表量焊接,其方案如下:程應(yīng)相同;以設(shè)備下法蘭密封面為定位基準(zhǔn)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(biāo)記散光對中孔座配M8擰緊螺栓班定位調(diào)整座，1.內(nèi)殼簡體;2.外殼筒體;3.內(nèi)錐形封頭;4.外錐形封頭;5.下法蘭;6.槽鋼。圖4 6個鼓風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)護(hù)措施,經(jīng)安全環(huán)保設(shè)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(shè)置警戒線,懸掛明顯標(biāo)b)無可見的變形;識,嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)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(nèi)筒進(jìn)行水壓試驗,試驗壓力6結(jié)語為0.25MPa(內(nèi)筒承受外壓)。試驗過程中,應(yīng)保碎煤熔渣加壓氣化爐的質(zhì)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(nèi)、外殼體的同--斷面上的最大內(nèi)徑與最小焊縫和連接部位進(jìn)行檢查。檢查期間壓力應(yīng)保持內(nèi)徑之差、棱角度、簡體組對的對口錯邊量、接焊質(zhì)量.6個鼓風(fēng)口與設(shè)備橫截夾角及容器的耐壓外殼和內(nèi)簡連通后以6.52MPa的表壓進(jìn)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(nèi)筒應(yīng)各裝有2塊壓力表;緩定位調(diào)整座和激光對中孔座的組對工裝,進(jìn)行6慢加壓且保證兩腔同步;加壓或卸壓、排液時都應(yīng)個鼓風(fēng)口的組對焊接和檢測是確保6個鼓風(fēng)口的始終保持:內(nèi)簡壓力-外殼壓力≤0.25MPa;試驗中心線與設(shè)備中心線的夾角為16° 士5°,且與設(shè)壓力升壓過程應(yīng)緩慢逐級升至設(shè)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(rèn)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(xiàn):30 min后將壓力降至設(shè)計壓力(5.1 MPa) ;設(shè)計壓[1] GB150.1 ~ 150.4 - 2011,壓力容器[S].力保壓進(jìn)行檢查,保壓時間足夠長,查期間壓力應(yīng)2]TSGR0004-2009,固定式壓力容器安全技術(shù)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