資源優化技術改造工程氣化爐制造

周學駿

（山東大齊石油化工設計有限公司，山東淄博 255400）

資源優化技術改造工程氣化爐制造

周學駿

（山東大齊石油化工設計有限公司，山東淄博 255400）

介紹了資源優化技術改造工程工藝裝置中氣化爐的制造過程，敘述了氣化爐主要的制造要點、主要部件的焊接工藝、Cr-Mo鋼的焊前預熱及焊后熱處理在設備制造過程中的重要性，總結了在氣化爐制造過程中出現的主要問題及處理方法。

氣化爐；制造；焊接；熱處理；檢驗

1 概述

氣化爐是資源優化技術改造工程10萬m3（標）/h氣化裝置中的關鍵設備，設備凈重130h，總高度17 555mm，內徑Φ2 756mm，有內件，設備結構如圖1所示。設備上段為燃燒室，筒體厚度86mm，材質為SA387Cr11CL2；設備下段為急冷室，筒體為復合板，厚度80+4mm，材質為SA387Cr11CL2+316L；中間過渡段筒體為整體短件，材質為SA387Cr11CL2，加工后堆焊不銹鋼，堆焊層厚度為5mm。設備操作溫度和操作壓力較高，相關設計參數見表1。

2 氣化爐的主要技術要求

2.1燃燒室材料要求

主體材料為δ＝86mm的SA387Cr11CL2鋼板。采用堿性電爐或氧氣轉爐加精煉及真空脫氣方法冶煉，屬細晶粒鎮靜鋼。該種鋼板的綜合力學性能較15CrMoR有所提高，鋼板應以正火+回火熱處理交貨狀態，鋼板應按SA-578/SA578M的要求進行超聲波檢測，驗收標準為C級合格。熱加工和熱成型過程不能代替正火熱處理。

2.2急冷室材料要求

材料基層材料要求與燃燒室SA387Gr11CL2材料技術要求相同外，復層材料316L應符合ASME材料規定SA-240的要求。復層金屬應與基層金屬結合牢固，方法采用扎制復合、爆炸附和或爆炸加扎制復合，固溶處理的持續時間應盡可能短，敏化熱處理后進行晶間腐蝕試驗，復合后按SA-587/SA-587M的要求進行超聲波檢測合格。

3 主要焊接工藝和措施

根據理論分析和工藝評定結果，考慮1.25r-0.5Mo鋼有較大的產生冷裂紋、再熱裂紋和回火脆化傾向，對制定了如下工藝措施用于產品焊接：

1）火焰切割坡口或碳弧氣刨坡口須打磨出金屬光澤后進行100%MT檢查。碳弧氣刨前須預熱到150-200℃。

2）所有機加工坡口進行100%MT檢查。

3）所有鉻-鉬鋼焊接焊前預熱150-200℃。并保持此層間溫度至每條焊縫結束，每條焊縫應避免中斷焊接，否則應增加消氫處理，鉻-鉬鋼部分焊接完成后進行350-400℃×3h消氫處理。

4）探傷須在焊后24h進行。

5）過渡層焊接應保持預熱溫度，焊接后PT檢測合格，復層焊接層間溫度不大于100℃。

6）過渡層及復合層焊接前分別測量深度并做好記錄，確保過渡層不小于2mm，復合層不小于3mm。

7）焊接接頭按要求進行化學成分和鐵素體含量檢測。

8）嚴格工藝紀律，焊接熱輸入量不得超出工藝評定上限。

4 消氫處理

中間消氫處理，其作用就是降低焊縫中的擴散氫含量，從而減少焊縫產生冷裂紋的傾向，根據文獻[4]中的加熱條件與擴散氫含量的關系，該反應器的焊后消氫規范為350℃～400℃×3h。

5 熱處理

熱處理分為中間熱處理和整體焊后熱處理。中間熱處理的目的是消除殘余應力，防止冷裂紋產生。焊后熱處理不僅可以消除殘余應力，而且能改善組織，提高焊接接頭的力學性能，包括提高焊接接頭的高溫蠕變強度和組織穩定性，降低焊接接頭及熱影響區的硬度等。

5.1焊前預熱

所有Cr-Mo鋼氣割和焊接前應進行預熱，預熱溫度為150-200℃，預熱范圍包括接頭中心兩側200mm。

5.2中間消除應力熱處理

所有接管與筒體、封頭焊接后分兩段進行中間消除應力熱處理，熱處理溫度600-630℃，升溫速度50-70℃/h，保溫3h。

5.3最終消除應力熱處理

設備焊接工作全部完成后進行最終消除應力熱處理，690℃±14℃，保溫6小時。升降溫速度：50-70℃/h，熱處理后基層不能再進行焊接工作。

6 結語

（1）設備嚴格按照設計要求和工藝方案進行施工制造，經技術監督部門、設計單位和用戶的聯合檢查驗收，各項指標均達到設計要求，質量合格，達到國內外同類產品水平。

（2）對SA387Cr11CL2鋼的焊接，須嚴格地進行焊前預熱、焊后消氫、中間熱處理和焊后熱處理，嚴格控制焊接層間溫度，焊接盡量采用較小的線能量輸入。

（3）整體焊后熱處理規范選用690±14℃ X 6小時，對保證焊縫的綜合機械性能是合適的。

[1] 劉鴻文.材料力學[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2] 丑津七.煉油化工設備制造工藝[M].北京：化學工業出版社，1988.

[3] 李喜孟.無損檢測[M].北京：機械工業出版社，2004.

Gasifier Manufacturing Resource Optimization Technological Transformation Projects

Zhou Xue-jun

This paper introduces the technological transformation project resource optimization process units gasifi er manufacturing process，described the gasifi er major manufacturing points，the main components of the welding process，after preheat Cr-Mo steel welding and heat treatment in the importance of the device manufacturing process，summarized the main problems and treatment methods appear in the gasifi er manufacturing process.

gasifi er；manufacturing；welding；heat treatment；Inspection

TQ545

A

1003-6490（2016）01-0101-02

2016-01-07

周學駿（1987—），男，山東臨淄人，助理工程師，主要從事機械設計工作。