浅谈--低温甲醇洗吸收塔附塔管线焊接技术

详解--高温尿素洗吸收塔附塔管线冲压控制技术 摘要:吸收塔是高温尿素洗工艺控制技术中最重要的电子设备，是在高温、高速旋转下利用尿素对酸性气体较好的物理吸收操控性，净化原料气中的酸性气体杂质。工艺控制技术电子设备和管线长年在高温、高速旋转的状态下运转，管线与电子设备相连一般都选用相对牢靠的冲压方式相连。因而，吸收塔电子设备阀门与管线间的高温钢冲压产品质量是高温尿素洗工艺控制技术安全稳定运转的重要工程建设施工环节，通过XXX改造工程建设中净化装置吸收塔附塔管线的冲压操作过程预测，对高温容器用钢09MnNiDR与钢制S30408合金材料的冲压性和冲压接点操控性展开测试研究，达到确保工程建设施工产品质量、减少工程建设施工成本、满足工程建设施工安全的工程建设施工效果，从而在碰到其他类似工程建设时，积累工程建设经验。关键词:吸收塔,2高温钢附塔管线冲压工艺控制技术1提要XXX项目中净化装置区是由XXX有限公司设计，装置内共有2台吸收塔，电子设备阀门织物为09MnNiDR;附塔管线共计23条，织物为S30408，管线规格范围为中219.1X10.0-中508.0X20.0，电子设备阀门与附塔管线是冲压相连。虽然此三种合金材料的自体钢冲压，是XXX公司首次碰到，没有相应的冲压工艺控制技术评定，在冲压之前，对合金材料的冲压操控性展开预测以及换用的冲压工艺控制技术展开校正，是非常重要的。本文重点对附塔管线与电子设备阀门冲压工艺控制技术展开预测，既要确保自体钢冲压产品质量，又要确保冲压接点的高温操控性，经工程建设施工当晚预测、测试，对10mm厚的09MnNiDR钢材和S30408钢材冲压操控性和冲压工艺控制技术展开校正，制定出科学、合理、行之有效的冲压工艺控制技术，提高工程建设施工效率，同时为类似工程建设的工程建设施工总结经验和提供可靠的控制技术依据。2合金材料冲压操控性预测与冲压方式确认2.1合金材料冲压操控性预测依照电子设备工艺控制技术条件，工艺控制技术电子设备和管线长年在高温、高速旋转的状态下运转，附塔工艺控制技术管线的冲压既要无冲压缺陷，又要确保沟槽和冲压热负面影响区助焊剂的高温延展性。为了确保吸收塔阀门与附塔管线自体钢冲压产品质量，项目部在冲压前预测了三种助焊剂的冲压操控性。经查验电子设备制造图及当晚光谱检测校正后，又与电子设备制造厂家联系确认，电子设备阀门合金材料为XXX钢厂制造的09MnNiDR，管线合金材料为XXX钢制有限公司制造的S30408，三种合金材料的主要成份如下表所示表右图:表1合金材料的成份(产品质量分数)%原素CVSiNbMnCrNiMoALt09MnNiDR0.120.0020.250.0181.450.020.340.0020.026S304080.0478-0.499-1.0388.0118.02--09MnNiDR钢是电感+少量的莱氏体型高温钢,依照相关资料提供的论证，09MnNiDR钢冲压操控性较好，淬硬倾向小，匹配的哈焊所制造的冲压合金材料，其沟槽合金具有较好的抗热裂缝操控性。S30408是莱氏体钢制，虽然三种钢材间成份、金相组织机构、物理操控性和化学操控性等方面有非常大的差异，在自体钢冲压操作过程中，紧靠09MnNiDR钢另一侧charged区的沟槽合金中，会无可避免的存在熔敷合金的溶化，形成和助焊剂及沟槽合金成分均不完全相同的过渡阶段层，过渡阶段层会因溶化而造成塑性马氏体组织机构;并且虽然铬原素与氧原子的亲和能力比较强，在09MnNiDR另一侧使氧原子脱离，进而使此区域孔隙粗壮，塑性增大，使助焊剂高温力学操控性减少。因冲压残存形变的存在，在冲压完成后，在09MnNiDR另一侧难造成裂缝。2.2冲压方式确认依照对助焊剂冲压操控性的预测，09MnNiDR钢与S30408自体钢冲压应当选用小电阻、.小charged比的冲压方式。选用XXX公司相近高温钢与钢制的自体钢冲压工艺控制技术，经过当晚冲压测试，冲压后，09MnNiDR钢侧沟槽出现不同程度的裂缝，校正了冲压操控性预测的结果。经预测，虽然助焊剂09MnNiDR钢与S30408、过渡阶段层合金的热导率和电阻率均不完全相同，冲压操作过程中，无可避免的造成冲压形变，在冷却时，却又因为收缩不一致造成冲压残存形变，导致在过渡阶段层造成裂缝。综上所述，09MnNiDR钢与S30408自体钢冲压产品质量是否符合要求，取决于09MnNiDR钢与过渡阶段层间的产品质量是否符合要求。2为了减少沟槽残存形变，防止造成冷裂缝和再热裂缝，必须严控过渡阶段层合金的溶化率。虽然charged比越大，溶化率也越大，因而，附塔管线冲压前，换用charged比小的钨极氩弧焊，在09MnNiDR侧先堆焊一层镍基焊材，然后沟槽充填换用氩弧焊打底，铜焊耐腐蚀充填盖面的冲压方式。3冲压工艺控制技术模块对冲压产品质量的负面影响及模块确认3.1接合处环境温度对冲压产品质量的负面影响及接合处环境温度和预热环境温度的确认接合处环境温度的掌控是冲压操作过程掌控的重要环节，接合处环境温度过低，难形成淬硬组织机构，过高则可能造成孔隙粗壮，尤其是对高温钢冲压接点的高温延展性负面影响巨大。依照相关资料，09MnNiDR钢冲压时，接合处环境温度在不大于200C的情况下，沟槽冲压产品质量、高温冲击测试均能达到设计要求、金相组织机构及硬度也无异常现象。莱氏体钢制因热导性差、电阻率大、屈服点低，冲压时难变形，冲压完成后，接点中有较大的冲压形变，所以应严控其冲压接合处环境温度，-般不高于150C。为确保助焊剂冲压接点不受过热负面影响,.避免热负面影响区孔隙粗壮，负面影响延展性，所以综合考虑，09MnNiDR钢与S30408自体钢冲压时，严控接合处环境温度，尽可能不连续施焊，接合处环境温度掌控在100C以内。3.2冲压线热量对冲压产品质量的负面影响及冲压速度、电流、电阻的确认依照对助焊剂冲压操控性的理论预测以及当晚冲压测试的校正，冲压线热量越大,冲压热负面影响区越大，09MnNiDR另一侧脱碳区孔隙粗壮、沟槽溶化率越大，沟槽及热负面影响区高温冲击延展性越差，因而，冲压操作过程中应严控冲压线热量，在当晚实际冲压操作过程中，通过掌控冲压电阻、电流及冲压速度，将冲压线热量掌控在18kj/cm以下，并且增加冲压层数，减少热量输入，改善沟槽接点金相组织机构。在确保冲压产品质量的前提下，确保沟槽及热负面影响区的高温力学操控性。因而确认冲压工艺控制技术模块如下表所示右图:3.3预热及焊后消除形变退火工艺控制技术虽然冲压环境环境温度约为-5C且湿度大，在堆焊镍基焊材前，对09MnNiDR钢展开预热，以便减少冲压接点的冷却速度和加快氢逸出。考虑到冲压环境及预热环境温度过高对冲压热负面影响区力学操控性负面影响较大，拟定预热环境温度为60C。焊后消除形变退火热处理是负面影响冲压接点力学操控性的重要因素，主要目的是为了消除09MnNiDR钢与钢制冲压后残存的形变，因而，在堆焊完成后，对冲压接点部位，展开570C消除形变退火热处理。4冲压工艺控制技术评定选用NB/T47014-2011《承压电子设备冲压工艺控制技术评定》标准展开冲压工艺控制技术评定，对评定试板沟槽展开外观检查，表面无肉眼可见缺陷，射线检测按照NB/T47013-2013《承压电子设备无损检测》评定，沟槽100%检测II级符合要求。按照NB/T47014-2011标准要求加工试样，展开拉伸、弯曲和高温冲击等力学操控性测试，力学操控性测试结果如表3、表4、表5右图。由上述数据可知，拉伸、弯曲和高温冲击测试都符合要求，说明所制定的冲压工艺控制技术满足要求，冲压接点的操控性符合规定。5结论通过本项目对吸收塔附塔管线冲压工艺控制技术预测与实践，工程建设施工效果明显，工程建设施工产品质量一次符合要求，通过科学合理、行之有效的措施对关键工艺控制技术和关键工序严控，确保当晚冲压产品质量。(1)依照理论预测和当晚实践校正，09MnNiDR钢与钢制冲压产品质量符合要求与否，主要是掌控自体钢过渡阶段层间的产品质量，选用charged比小、溶化率低的钨极氩弧焊，先在09MnNiDR侧先堆焊-层镍基焊材，再选用氩电联焊的方式展开冲压，能有效的掌控过渡阶段层的产品质量，确保冲压一次符合要求率。(2)冲压线热量、接合处环境温度和焊后消除形变热处理对接点的-70°C力学操控性负面影响非常巨大,其中冲压线热量负面影响最甚。因而，在高温钢冲压操作过程中，必须制定具有指导性、操作性的冲压工艺控制技术，严格按照冲压工艺控制技术模块掌控冲压操作过程。经过理论预测和当晚实践，最终顺利完成吸收塔附塔管线冲压工作，业主与监理单位，对我公司制造能力与控制技术水平非常认可。09MnNiDR钢与S30408莱氏体钢制的自体钢冲压工艺控制技术评定工作的完成，不仅打造了公司形象，同时总结了丰富的控制技术理论经验与实践经验，在以后类似控制技术难题方面，明确了制定行之有效的解决方案的方向。参考文献:[1]《石油化工高温钢冲压规范》，SH/T3525-2015。[2]《压力容器冲压规程》NB/T47015-2011[3]王元华《O9MnNiDR钢的冲压》甘肃科技2007(8)Vo1.23No.8.[4]蒋文春、王炳英、巩建鸣《冲压残佘形变在热处理操作过程的演变》冲压学报2011(4)Vol.32No.45