換熱器管箱裂紋修復

楊娟 臧笑臣

摘 要：基于我國石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展完善，我國的石油化工生產(chǎn)裝置規(guī)模日益擴大。而臨氫厚壁壓力容器所采用的2.25Cr-1Mo材料往往會在高溫影響下出現(xiàn)不同程度的裂縫，影響到化工生產(chǎn)的安全性?；诖?，技術人員需要加強對于新技術運用，科學妥善修復換熱器管箱裂紋，促進各項效益取得。

關鍵詞：換熱器管箱;裂紋修復;石油化工

換熱器管箱作為石化鍋爐生產(chǎn)的配套設施，其在運行過程中會因為損耗而出現(xiàn)不同程度的損壞。目前，該設備在運行過程中容易在上管箱、管板環(huán)焊縫等區(qū)域出現(xiàn)不同程度的裂縫，為此技術人員多采用存2.25Cr-1Mo材料進行修復，消除了設備的安全隱患。

1 設備概況

在分析換熱器管箱裂紋修復的過程中，筆者以123C合成塔出口氣/鍋爐給水換熱器為例進行分析。該設備的直徑為891mm，總長度為9750mm，殼體壁厚＼50mm。該裝置的材料為SA182-F22，其在運行時會產(chǎn)生大量的氣氫氣和氮氣，該氣體在經(jīng)過殼程鍋爐給水冷卻后從下管箱流出，隨后進一步冷卻，進而會導致設備運行出現(xiàn)不同程度的腐壞，最終出現(xiàn)了不同程度的裂縫，阻礙生產(chǎn)運行效益的提升，需要相關人員進行檢測修復。

2 裂紋修復

2.1 修復步驟

在推進裂縫修補過程中，技術人員需要采用設備進行裂縫位置的確認，并利用金相覆膜檢查，明確裂縫損壞的程度。在了解收集相關的數(shù)據(jù)后，技術人員需要打磨消除裂紋，并促進坡口探傷，在這一過程中，技術人員需要進行消氫去氮處理。最后，技術人員需要科學的推進金相檢查以及硬度檢測處理。

2.2 確定修復范圍與方法

在開展修復范圍界定時，技術人員需要立足探傷標識，采用砂輪機這一設備進行裂紋的打磨清除操作，并確定徹底清除探傷，為保障修補的質量以及效率，技術人員需要規(guī)避碳弧氣刨的使用。

此外，在進行出焊接坡口的修磨操作中，技術人員需要將坡口兩側50mm內的鐵銹、氧化皮徹底打磨干凈，并開展補焊部位母材的磁粉探傷檢查工作。在相關操作完成后，技術人員需要依據(jù)NB/T 47013.4-2015Ⅰ級合格標準進行衡量。

2.3 金相檢查

在推進進行金相檢查作業(yè)中，技術人員主要關注管箱內壁焊縫、母材以及熱影響區(qū)。這一操作的推進主要進行設備使用晶粒組織的檢查。技術人員在檢測中并未發(fā)現(xiàn)淬硬性組織母材晶粒粗化的現(xiàn)象，進而為下步工作的推進奠定基礎。

隨后，技術人員需要利用消氫去氮處理的方向進行裂紋的清除，并在完成該步驟后，在510 ℃的保溫環(huán)境下，對補焊部位進行為其3h的消氫去氮處理。

2.4 焊接

2.4.1 焊接準備工作

為確保焊接作業(yè)質量以及效率，主要采用型號為E8015-B3L的焊條。通常焊條的直徑控制在3.2-4mm之間。由于焊條焊接是一個精細活，故而需要焊接人員熟悉E8015-B3L型號焊條的焊接操作，并對焊接人員進行全面科學的考核，確保其合格之后在進行施焊。

為確保焊接效率，焊接人員在焊接前需要進行熱處理，一般預熱溫度需要控制在250-300℃之間。這一過程中，一定不能出現(xiàn)未達預熱溫度就焊接狀況的出現(xiàn)。為保障焊接溫度，焊接人員采用的加熱保溫方式為外側纏繞式電爐絲包裹，從外側加熱，而加熱板覆蓋的寬度范圍則需要大600mm，而其外覆保溫棉厚度則為80mm。

2.4.2 焊接要求

在實施焊接工作時，需要確保焊條的烘干溫度維持在400℃左右，確保其在保溫狀態(tài)下兩個小時。除此之外，焊接人員需要對焊條筒進行通電烘干處理。一般來說，焊材從烘箱拿出之后需要立刻安置在焊條保溫筒內，關閉筒蓋。而在焊接現(xiàn)場時，為規(guī)避大氣水分流入保溫桶內，影響到焊接質量，技術人員需要隨用隨取，并立即關閉筒蓋。

現(xiàn)階段，裂縫焊接的焊道為多層多道焊接，故而運條時需要降低橫向擺動情況出現(xiàn)。不僅如此，焊接人員需要保障熔合質量的前提下，保障焊接線能量，確保焊接應力的降低。作為焊接工作的主要參與者，焊工需要具備高度的責任心，嚴格按照標準清理焊縫中的焊渣，做到無缺陷，然后再施焊下道焊縫。

在施工過程中，若遭遇到雨天，焊接人員需要做好搭棚、加熱處理，確保小棚中的濕度低于 80%再進行焊接。若在實施焊接作業(yè)時因為故障暫停操作，技術人員需要將將焊接溫度調整到350℃后開展消氫處理，等待焊接操作恢復時，進一步降低溫度至300℃再推進焊接工作。在焊接作業(yè)中，焊接人員需要確保層間的溫度控制270℃左右，并安排檢測人員利用紅外測溫儀進行監(jiān)督檢查。

2.5 熱處理

焊工在完成焊條焊接作業(yè)之后，需要推進內外保溫工作。其具體操作主要是利用夾具將電加熱板貼合在熱處理區(qū)表面，并補焊金屬位置、焊縫外壁設置測溫點。

為保障熱處理效果，技術人員需要確保其溫度控制在500-600℃之間。由于該溫度區(qū)間容易出現(xiàn)再熱裂紋的出現(xiàn)，為此技術人員需要在推進局部熱處理時采用兩層包扎。在這一過程匯總若出現(xiàn)溫度上升緩慢狀況，可以采用停電、拆保溫作用，確保溫度冷卻到500℃以下再消除問題，重新升溫。

2.6 無損檢測

焊工在完成環(huán)縫焊熱處理后，需要在延遲一天后借助超聲波推進探傷檢查工作，并依據(jù)NB/T47013.3-2015標準進行檢測。而在確保超聲探傷檢查合格后，工作人員還需要推進環(huán)焊縫內、外表面的磁粉探傷檢查。

2.7 金相、硬度檢測

上述工作在推進合格之后，工作人員還需要推進金相檢查、硬度檢測工作。一般而言，技術人員需要對焊縫區(qū)、熱影響區(qū)進行金相覆膜檢查，確保其與補焊部位無差異。

3 結束語

為確保石化生產(chǎn)效益提升，相關單位需要確保換熱器管箱裂紋的處理。上述方法的推進，能夠在最大程度上實現(xiàn)裂紋缺陷的處理。經(jīng)過上述操作修理的設備能夠在投入生產(chǎn)后，能夠確保各項指標符合在線監(jiān)測標準，運行效率提升。相關的實踐證明2.25Cr-1Mo 材料的裂紋修理技術是有效的，能夠促進各項工作效率的提升，并為該材料的焊接、熱處理技術積累了經(jīng)驗。

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作者簡介：

楊娟（1985- ），女，陜西寶雞人，工程師，主要從事化工生產(chǎn)技術管理工作。