谈苯乙烯装置高温管道焊接常见问题和注意事项.pdfVIP

石油工程建设 2010年4月 杨辉伟，张兴忠 (中国石油天然气第六建设公司，广西桂林541000) 摘 要：新疆独山子石化公司改扩建炼油及新建乙烯工程32万t／a苯乙烯装置是国内最大的同类 800H，HT铁镍合金和rIP304H奥氏体不锈钢。属于耐高温 装置．该装置的高温管道材质为Ineoloy 材料．焊接难度很大。文章介绍了焊材选用、焊接工艺、焊后热处理以及预制焊口、固定焊口的施 焊方法、常见问题和预防措施等．为以后同类装置或材质的焊接施工提供参考经验。 关键词：高温管道：焊接工艺；热处理；铁镍合金；奥氏体不锈钢 中图分类号：TE973．3文献标识码：B 文章编号：1001—2206(2010)02—0040埘 1 苯乙烯装置概况 2 新疆独山子石化公司改扩建炼油及新建乙烯工 (1)奥氏体不锈钢TP304H具有热裂纹敏感 程32万t／a苯乙烯装置是国内最大的同类装置．采性，主要原因是其热导率小、线膨胀系数大，在焊 用引进的美国Stone&Webster公司技术．由中国接局部加热和冷却条件下．焊接接头部位的高温停 石化集团上海工程有限公司设计。此装置T艺流程 留时间长．焊缝及热影响区在高温状态承受较高的 较复杂，管道材质种类多，介质多为易燃易爆、 拉伸应力与拉伸应变，容易产生热裂纹。 800H／HT焊接时最常出 有害剧毒：部分操作在高温、高真空等特殊条件 (2)铁镍合金IncoloY 下进行。其中装置119区是施工的重点、难点． 现的缺陷是热裂纹．主要原因是镍和铁的二元共 此区域的5台大型设备(反应器、换热器)及连接 晶物中有较多低熔点的金属共晶物和非金属共晶 管道、对应焊材都是国外厂家提供．设计温度649． 物。特别是硫、磷共晶物熔点比镍铁低很多，在 焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜残留在晶界区： 875℃，介质是高温蒸汽。管径为6】0mm(24in)、 711 同时铁镍合金线胀系数大．焊接时易产生较大的 mm(28in)、762mnl(30in)、1676mill(66in)、 2134 应力．焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜在收缩 mm(84in)，材质是奥氏体不锈钢TP304H 应力作用下易产生开裂。焊接时需避免的另一缺陷 800I-I／HT。属于耐高温材质． 和铁镍合金Incoloy 且与设备口直接相焊，焊接难度非常大．质量要求 是夹渣．铁镍合金熔池稠。流动性比不锈钢熔池 高，安装空间小。局部焊接环境恶劣。 差。容易产生夹渣缺陷。材质的化学成分见表1。 襄1母材的化学成分，％ 材质 C Mn Si S P Cr Ni Fe Cu Ti 舢 800H，HTO．05～O．1 ≤1．5 ≤1．0 ≤O．015 l 19—2330—35 《39．5 ≤O．75 O．15～O．6O．15～0．6 11珍04H0．04—0．1 ≤2．O ≤0．75 ≤0．03 ≤0．04 18—208一ll 因此，为了减少热裂纹和夹渣，除了焊接工艺 3焊接方法 参数合理外．两种材质尤其是铁镍合金Incoloy 考虑到高温管道管径大和现场施工特点．焊接 800H／HT必须采用小电流多层多道焊．不摆动或小时采用钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充盖面和全 摆动操作，层间温度控制在100oC以下，层间清 手工电弧焊两种方法；氩弧焊打底时，背面须充氩 理要彻底，各