特大型硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)

商良

摘 要：通過(guò)對(duì)20萬(wàn)噸級(jí)特大型硫磺回收裝置換熱設(shè)備管頭焊縫埋藏缺陷現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)研究，形成了特大型硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)，基本解決了在用設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)難題，為國(guó)內(nèi)同類裝置、設(shè)備檢維修提供了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：硫磺回收;換熱器;現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)

硫磺回收裝置已成為大型天然氣凈化廠、煉油廠、石油化工廠加工含硫天然氣、含硫原油時(shí)不可缺少的配套裝置。硫磺回收裝置的重點(diǎn)腐蝕部位主要是換熱器，一但發(fā)生泄漏就得停工進(jìn)行搶修，影響生產(chǎn)。

本文以某天然氣凈化廠20萬(wàn)t級(jí)特大型硫回收裝置換熱器為研究對(duì)象，開(kāi)展換熱器管頭角焊縫埋藏缺陷現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)研究。通過(guò)對(duì)換熱器角焊縫缺陷的現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，減少換熱器因缺陷而堵管或更換的現(xiàn)狀。

1 硫磺回收裝置簡(jiǎn)介

某天然氣凈化廠共有20萬(wàn)噸級(jí)硫磺回收裝置12套，每套裝置均設(shè)有第一、第二、末級(jí)硫冷凝器（E-03/05/E-07）及第一、二級(jí)反應(yīng)進(jìn)料預(yù)熱器（E-04/06）共5臺(tái)大型固定管板式換熱器。設(shè)備材質(zhì)如下：

2 存在問(wèn)題

設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中或檢修試壓發(fā)現(xiàn)管頭焊縫發(fā)生泄漏，需對(duì)發(fā)生泄漏管頭進(jìn)行修復(fù)。

設(shè)備檢修時(shí)對(duì)管頭焊縫進(jìn)行射線抽檢，發(fā)現(xiàn)部分管頭焊縫存在超標(biāo)埋藏缺陷，需對(duì)缺陷進(jìn)行消除。

3 現(xiàn)有維修方法的不足

針對(duì)上述問(wèn)題，目前常規(guī)的做法是對(duì)泄漏部位或存在埋藏缺陷的管頭角焊縫進(jìn)行打磨后補(bǔ)焊處理或采用堵管的方法處理。

打磨后補(bǔ)焊處理不能徹底的清除造成泄漏的缺陷，存在再次泄漏的風(fēng)險(xiǎn);堵管僅能解決少量管頭缺陷，當(dāng)泄漏管頭或存在超標(biāo)埋藏缺陷管頭角焊縫較多時(shí)，堵管將會(huì)過(guò)多降低換熱面積，影響換熱效果，且堵管工藝不當(dāng)，可能會(huì)造成鄰近換熱管發(fā)生泄漏。

4 現(xiàn)場(chǎng)維修技術(shù)

4.1 確認(rèn)修復(fù)部位

確定具體缺陷部位，使用記號(hào)筆對(duì)管頭角焊縫缺陷進(jìn)行標(biāo)注。

4.2 缺陷預(yù)處理

對(duì)標(biāo)識(shí)出來(lái)的缺陷部位進(jìn)行打磨。使用鋼絲刷將漏點(diǎn)部位的浮灰、鐵銹等影響觀察的表面雜質(zhì)清除，清除后目測(cè)，觀察缺陷的形狀尺寸。

目測(cè)確認(rèn)后，氣孔等表面缺陷使用角磨機(jī)進(jìn)行打磨消除;內(nèi)部缺陷使用專用定制坡口機(jī)進(jìn)行焊縫切削處理。

設(shè)備構(gòu)造及刀頭運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖

4.3 漏點(diǎn)檢測(cè)

換熱管打磨去除缺陷后，對(duì)焊縫表面進(jìn)行清理并100%滲透檢測(cè)，按JB/T4730.5Ⅰ級(jí)合格。如探傷發(fā)現(xiàn)有缺陷存在，應(yīng)再次對(duì)缺陷部位進(jìn)行打磨后進(jìn)行探傷檢測(cè)，直至合格。

4.4 焊口局部消氫處理

焊接前對(duì)焊接修復(fù)管頭部位進(jìn)行火焰加熱處理（預(yù)熱溫度350～450℃，加熱20min，并采用測(cè)溫槍測(cè)溫，確保加熱溫度符合規(guī)范要求）。

4.5 換熱管焊縫維修

對(duì)換熱管管頭缺陷部位進(jìn)行切削處理完成，對(duì)焊縫根部進(jìn)行清理潔凈后進(jìn)行焊作業(yè)。為了保證焊透及焊縫的硬度，焊接采用鎢極氬弧焊，焊絲采用ER50-6、規(guī)格：Φ1.6mm（打底）及Φ2.4mm（蓋面）;打底焊接電流：90～130A，蓋面焊接電流：120～150A，焊接電壓：11～16V，焊接速度50～80cm/min。

4.6 修復(fù)部位檢測(cè)

對(duì)修復(fù)部位及周邊進(jìn)行滲透檢測(cè)，并再次采用射線檢測(cè)，確保維修質(zhì)量，確認(rèn)修復(fù)合格。

4.7 焊后消應(yīng)熱處理

焊接修復(fù)完成對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)合格后進(jìn)行焊后局部消除應(yīng)力熱處理，熱處理形式采用火焰加熱進(jìn)行消除應(yīng)力（620℃±10）。

4.8 水壓試驗(yàn)

修復(fù)工作完成后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行水壓試驗(yàn)，驗(yàn)收合格后即可投入使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

天然氣凈化廠應(yīng)用該現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)，結(jié)合裝置日常運(yùn)行及檢修，先后完成了十余臺(tái)硫磺換熱器修復(fù)工作，經(jīng)檢測(cè)和水壓試驗(yàn)后合格，設(shè)備投入運(yùn)行后修復(fù)部位未再發(fā)生泄漏。特大型硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，基本解決了硫磺換熱器現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)效果不理想的問(wèn)題。對(duì)國(guó)內(nèi)同類裝置硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)提供了經(jīng)驗(yàn)。