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廢熱鍋爐裂紋修復工藝

文檔作者：趙月剛高玉林王廣柱文檔來源：陜西未來能源化工有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月23日
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小氮肥 第 39卷 第 9期 2011年 9月0 前言廢熱鍋 爐裂紋修 復工藝趙 月剛 高玉林 王廣 柱(陜西未來能源化工有限公 司 榆林 719000)山東 兗礦 魯 南化 肥 廠 于 2008年 新建 1套240kt／a合成氨系統 ，氣體凈化變換系統第 1中變廢熱鍋爐 、第 2中變廢熱鍋爐 、低變廢熱鍋爐 、低壓廢熱鍋爐于 2006年 6月制造。設備安裝后 ，在系統進行升溫過程 中，發現第 1中變廢熱鍋爐外保溫有漏水情況。拆除保溫檢查后發 現 ：該設備15CrMo11管板外表 面裂紋漏水 。隨后對 第 1中變廢熱鍋爐、第 2中變廢熱鍋爐 、低變廢熱鍋爐 、低壓廢熱鍋爐進行外表面及 內表面管板環焊縫進行著色探傷(er)檢查 ，并對 4臺設備殼程進行工作壓力試漏試驗 ，發現設備管板 內外壁 出現裂紋及換熱管出現內漏 。為確保系統運行 ，對 4臺設備 的缺陷都進行了處理 。1 廢熱鍋爐裂紋缺 陷(1)低變廢熱鍋爐。管箱 內部管板試漏 時發現 ：管板列管管頭焊接處有漏水現象 ，有共 23根U形列管泄漏 。(2)低壓廢熱鍋爐。管板外壁有 3處出現裂紋 (圖 1)，其 中A處裂紋長約 10mm，B和 C處裂紋 長度 達 3～4mm。西圖 1 低 壓廢熱鍋爐管板外壁 裂紋示意(3)第 1中變廢熱鍋爐 。①管板外壁有 3處出現裂紋(圖 2)，其 中 A處裂紋長約 60mm，B和c處裂紋 (已漏)長約 8mm。②管箱 內部管板邊緣有 6處 出現裂紋(圖 2)，其中 D處裂紋 (已漏 )長約 60mm，經氣刨后發 現 ：與外壁 的 B和 C處21裂紋貫穿 ；E處裂紋 (已漏)長約 50mm，氣刨深度約 40mm后 ，裂紋未消除 ；F處裂紋共計 4條 ，長度為 3～5mm。③管箱 內部管板在試漏實驗后發現 ：管板列管管頭焊 接處有漏水現象 ；試 漏后發現 ：有 6根 U形列管泄漏 。圖 2 第 1中變 廢 熱 鍋 爐 裂 紋 示 意(4)第 2中變廢熱鍋爐。①管箱 內部管板邊緣有 2處出現裂紋 (圖 3)，其 中 A處裂紋 (已漏 )長約 80mm，從筒體堆焊裂至第 8根列管管頭處 ；B處裂紋(已漏 )長約 50mm，從簡體堆焊裂至最近列管管頭處 。②管箱 內部管板在試漏實驗后發現 ：管板列管管頭焊 接處有漏水現象 ；試 漏后發現：有 6根 U形列管泄漏。下南圖 3 第 2中變廢熱鍋爐 裂紋 示意3 廢 熱鍋 爐裂紋產生原 因(1)管板質量不合格 ，管板鍛件在制造 過程中沒有嚴格按照 Ⅲ級鍛件要求制造和檢驗 ，內部存 在缺 陷 。(2)管板與換熱管焊接側 為堆焊層 ，由于堆焊時熱處理方法不 當，很容易產生應力集 中。出現裂紋的原因是堆焊時熱處理方法不 當，管板 上有很嚴重的應力集中情況 ，最終管板被拉裂 。萬方數據22 小氮肥 第 39卷 第 9期 2011年 9月歡迎訂閱 20i2年《小氮肥》《小氮肥》雜志是經原國家科委 、原化工部批準 ，由上海化工研究院編輯 出版的全 國性刊物。主要發行對象定位 占全 國氮肥一半以上產能的傳統流程大、中、小規模的氮肥企業和兼顧 向新型煤氣化轉型 的企業。主要報道內容有：氮肥企業的技術改造、節能減排經驗 ；氮肥生產 中新技術 、新設備 、新材料 的應用；化肥科研成果、生產管理以及氮肥企業發展煤化工產業鏈經驗和開展多種經營的信息等。本 刊內容可供全國從事氮肥 、煤化工行業的工廠、設計 、科研 、高等院校及各省市主管部門的工程技術人員和管理人員參考 。《小氮肥》為月刊 ，大 l6開 ，28頁，封面彩印 ，國內外公開發行 ，每期定價 3．00元 ，全年定價 36．00元。全國各地郵政局 已于 2011年 9月開始辦理 2012年《小氮肥》期刊征訂工作 ，郵發代號 4-233，請廣大讀者前往當地就近郵政局辦理訂閱手續 ，也可以直接向本刊編輯部訂閱。地址：上海市云嶺東路 345號 郵碼 ：200062 電話 ：(021)52800372 52500962(兼傳真)《小氮肥》編輯部(3)換熱管泄漏說 明換熱管質量不 達標 ，為非正規廠家生產 ，金相分析后發現材質不符要求。4 修 復措 施(1)清理干凈管板端部和外圓表面。(2)進行全 面的表面滲透檢查 ，查 出全部 的裂紋情況。(3)用碳 弧氣刨 、角 向磨 光機和 電動銑頭等工具清除缺陷，直至滲透檢查無裂紋為止 。(4)采用 手工電弧焊焊接方法 ：將標記好 的有裂紋的管板 、列管經著色確定位置及形狀尺寸 ，打磨破 口與管板成 45。；對出現 內漏換熱管 ，采取用錐堵堵死后焊接 ，堵頭材質為 00CrlNil4Mo2。(5)焊接材料 ：15CrMo111(R307型， 4．0mm，3．2nllY1)和不 銹 鋼 部 分 (A132型，A302型，3．2rain)。(6)焊接參數見表 1。表 1 焊接參數(7)焊前準備工作 ：①采用角向磨光機或電動銑頭將需要焊接的部分以及焊縫兩側 30mm范圍打磨出金屬光澤；②用丙酮清洗焊接部位，去除油污 ；③采用氧、乙炔火焰對焊接部位兩側l0omm范圍加熱至 150oC左右 ，使內外壁溫度均勻。(8)焊接 ：①在試塊上進行 電流 、電壓的參數調試 ，直至達到要求的數值 ；②引弧必須在焊接處進行 ，不得在工件上隨意引弧 、打火 ，收弧處應填滿 ，以保 證質量 ；③ 多道 焊 時，每 道 之 間應 交錯50％左右 ，每焊好一道后立 即進行錘擊消除應力 ，但是第 1層和蓋 面層不得進行錘擊 ；每層焊接完成后 ，應將熔渣清除干凈 ，不得進入下一層 ；④ 每一 焊接處必須一次完成 ，中間不得中斷 ；⑤焊接完成至金屬冷卻后 ，進行外觀清理 ，去除熔渣 、焊瘤和飛濺 ，可適 當進行打磨以達到要求。(9)無損檢驗 ：對所有 15CrMoⅢ焊接部位進行 100070磁粉檢查 ，應符合 JB／T4730-2005中I級指標 ；不銹鋼部分進行 100％滲透檢查 ，應符合 JB／T4730-2005中 I級指標。(10)焊后熱處理 ：對 15CrMo11I管板 的焊接部位 ，為消除焊接殘余應力 ，應進行焊后局部 熱處理 。方法 ：采用 電加熱板將工件 加熱，升 溫速率200℃／h，加熱至(680±20)℃后 ，保溫 3h，然后用石棉包裹冷卻至常溫 ，降溫速率 ≤120~C／h。(11)再次無損 檢驗 ：按上述無損檢驗方法再次進行無損檢驗 ，無裂紋為合格。4臺廢熱鍋爐修復后 ，系統運行穩定 。(收到修 改稿 日期 2011-08-02)

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