高压蒸汽透平进汽系统焊缝失效修复及预防策略

针对高压蒸汽透平进汽系统焊缝开裂失效的问题,从金相微观组织形态、断口形貌、成分分布等方面进行分析,同时结合理化性能试验结果,确定了导致焊缝裂纹产生和扩展的机理,认为焊缝开裂的主要原因依次为高温蠕变、疲劳损伤、过高的应力、低的焊缝韧性以及焊接缺陷。针对上述焊缝开裂原因,采取优化透平进汽系统应力分布、改善焊接和热处理工艺、加强运行管控、采用先进的检测技术、优化检验等预防性策略,有效管控了高压蒸汽透平的运行安全风险。     

硫黄回收装置液硫泵蒸汽回流管失效分析

摘要：硫黄回收装置液硫输送泵的蒸汽回流管多次发生开裂,开裂位置均为焊接接头部位,裂纹起源于焊缝焊趾,沿环向扩展,最终扩展至弯头母材,开裂长度达半周以上;外弯处焊缝错边量约1mm,内弯处存在整圈1．5mm高的未熔合。文章对液硫输送泵蒸汽回流管的开裂弯头进行了宏观检验、成分分析、金相检验和能谱分析,并结合工艺条件、对腐蚀机理和检测结果进行了失效分析,通过分析得出蒸汽回流管开裂主要是由于焊接质量不高、金相组织不均匀和热处理不好等原因导致焊接结构存在高残余应力,这些残余应力在连多硫酸环境下发生应力腐蚀开裂所至;提出了更换材质减少应力腐蚀开裂和控制焊接成型质量避免焊接缺陷的建议。     

12Cr1MoVG集箱三通焊缝横向开裂原因分析及预防措施

为了解决某锅炉12Cr1MoVG集箱厚壁三通焊缝频繁出现横向开裂的问题,通过对开裂焊缝母材壁厚范围和部件结构特点进行分析,并采用宏观检验、化学成分分析、金相组织及断口微观分析等方法,对开裂原因进行了分析,并提出了开裂预防措施。结果表明,三通焊缝开裂主要原因是焊接过程中焊接工艺执行不当,焊缝中形成晶粒粗大区域并形成热裂纹,运行中在循环应力作用下不断扩展并最终导致开裂。建议在机组施工中采取调整三通结构、严格执行焊接工艺及热处理工艺等措施预防焊缝开裂。     

柔性管接头焊接工艺及质量检验

柔性管接头是柔性钻具组合的重要环节，接头焊接工艺的选择直接影响到焊缝的强度。论述了对４０ＣｒＭｎＭｏ合金钢柔性管坯料所进行的取样分析，并介绍了所采用的焊接设备和焊丝的选用、待焊接头的结构、焊接准备及焊接工艺过程等，指出合理地选择焊接工艺参数能避免柔性管接头在焊接过程中产生缺陷，并且焊后具有良好的综合机械性能，符合柔性钻具组合的强度设计要求。对焊接试样的金相分析和对柔性管短节试样的Ｘ射线探伤检验表明，采用半自动熔化极氩弧焊焊接工艺能够满足焊接性能要求。     

加氢裂化炉过热蒸汽管开裂失效分析

对加氢裂化炉过热蒸汽管焊接接头处发生的裂纹进行分析,通过管子材质分析、介质成分分析、微观组织结构分析,推断出焊接接头的开裂属于碳酸盐应力腐蚀开裂,分析了开裂原因,并提出了相应的改进对策。     

12Cr2MoG换热管与12Cr2Mo1管板焊接工艺

对12Cr2MoG换热管和12Cr2Mo1管板2种不同材质之间的焊接方法、焊接材料以及焊接工艺参数等方面进行了焊接工艺试验,并对相应的焊缝金相组织进行了分析,总结出合适的焊接工艺并成功应用于某高压蒸汽发生器的制造。     

减应力槽技术在油浆蒸汽发生器管板上的应用

阐述了减应力槽结构的优点,对未开槽管外伸角焊缝、管头平齐焊缝与开槽管头内缩焊缝的管板进行了焊接残余应力测试,测试结果显示：开槽管头内缩焊缝管板的焊接残余应力明显小于未开槽管板的焊接残余应力,表明减应力槽使得管板的焊接残余应力值大为减小。减应力槽技术是解决油浆蒸汽发生器管板开裂问题的重要手段之一。     

高拘束度16MnR／UNSS32205角焊接接头返修工艺

介绍了脱水脱烃装置中原料气预冷器的基本情况,对其管箱/管板角焊接接头开裂后补焊又产生新裂纹的原因进行了分析,采用每层多道焊并磨去焊缝表面层、焊前预热及后热的特殊工艺进行返修后,焊接接头再未发生开裂现象.     

制氢转化炉下集合管与蒸汽发生器锥体焊接失效分析

某炼化企业苯胺装置检修过程中,对制氢转化炉蒸汽发生器入口锥体进行更换,焊接过程中发现原转化炉下集合管与蒸汽发生器入口新换锥体焊接后焊缝开裂。本文根据焊接及实验过程,分析焊缝开裂原因,并找出解决方案进行实施,为装置安全平稳运行提供了保障。可对类似装置检修新旧材料焊接问题提供借鉴。     

连续管对口焊接技术及现场应用

连续管焊接接头不仅要求具有较高的强度,而且必须有好的塑性和耐蚀性。在介绍连续管焊接方法、焊接设备及焊接程序的基础上,对连续管对口焊接关键点进行了分析,包括焊条匹配选择、焊缝与连续管本体强度匹配控制、焊接成型控制和焊口与管体综合性能一致性控制。结合LN201井失效落井的50.8 mm连续管,采用焊条低组配、窄对口、小间隙及钨极氩弧焊接工艺实施焊接,并对形成的焊缝进行了探伤检测、弯曲检测和挂重拉力检测。探伤显示焊缝无弧坑、无表面气孔和电弧擦伤;弯曲检验显示焊缝2次通过注入头、鹅颈管,无异常现象。     

制氢装置转化炉上集合管焊缝开裂分析及措施

某炼油厂20万m^3/h（标准工况）制氢装置转化炉347H材质的上集合管三通与支管连接焊接接头,在使用5个月内相继发生3次开裂。对焊缝裂纹进行失效分析后认为,内壁应力腐蚀开裂是导致泄漏的主要原因,提出了相应对策以及对集合管结构及制造的改进措施。     

锅炉集箱成排小管座自动焊焊接试验及工艺改进

针对锅炉集箱小管座焊接结构特点及生产质量要求,开展了集箱小管座典型焊接接头自动焊焊接工艺研究。采用药芯焊丝气体保护焊方法及外夹管壁定位方式,选择匹配的焊接装备及预置的焊接工艺参数,进行了集箱成排小管座自动焊焊接试验,并对焊件进行了质量检测。对检测中发现的焊缝气孔、夹渣、未熔合等缺陷的形成因素进行了分析,并对焊接工艺进行了优化。采用优化后的焊接工艺,可获得质量稳定、成型美观的焊缝,焊后基本不需要修磨,一次合格率提升至98%～99%,焊接效率较焊条电弧焊提高一倍。     

柴油加氢高压空冷器泄漏原因分析及改进措施

某石化公司2.2 Mt/a柴油加氢装置高压空冷器,在开工硫化过程中,在管束与管板焊接部位发生泄漏,从设计、制造、检验、安装、开工等方面进行了综合分析,结果表明:泄漏是由硫化物应力腐蚀开裂造成的。虽然高压空冷器管箱材质Q345R和管束材质20号钢具有较好的可焊性和良好的抗开裂性能,但是仍然存在局部焊缝硬度过高和残余应力较大等问题,在高浓度H 2S环境中,高压空冷器极容易发生硫化物应力腐蚀开裂。     

焊接工艺对双金属复合管对接焊缝晶间腐蚀的影响

为了保证双金属复合管对接焊焊缝的耐腐蚀性能,结合双金属复合管对接焊的特点与特殊要求,从焊材的选取和焊接工艺参数的设计出发,验证了不同焊接工艺对复合管对接焊焊缝晶间腐蚀的影响。结果显示,实芯焊材正常焊接工艺下,焊缝的晶粒度与母材相当,没有出现腐蚀坑和晶间腐蚀弯曲开裂现象;药芯焊材及大热输入焊接工艺下,焊缝均出现不同程度的腐蚀。试验结果表明,双金属复合管在对接焊时最好选择与覆层材质相当的实芯耐蚀合金焊材,同时,要注意焊接热输入量的控制和内部惰性气体的保护。     

制氢转化炉下集合管与引压管焊缝开裂的处理

介绍了制氢转化炉下集合管与引压管焊缝开裂的情况,分析焊缝开裂原因主要是由于温度变化频繁和变化幅度大,造成焊缝热疲劳蠕变损伤以及设计安装流程不当产生的拉应力损伤而引起开裂。针对焊缝开裂情况及原因,制定并实施了在高温、低压下的补焊方案。     

HFW厚壁钢管生产线对头焊接设备的改造

为了解决HFW厚壁钢管生产过程中卷板对头焊接处容易出现开裂断开的问题,分析了HFW钢管生产线剪切对焊的要求,以及CO2气体保护焊在卷板对头焊中的应用现状,采用双丝埋弧焊接工艺对HFW钢管生产线对头焊接设备进行了改造。结果表明,改造后的焊接设备完成一个对头焊的时间减少了约20 min,焊缝抗拉强度达到600 MPa,弯曲至180°焊缝无明显开裂。改造后设备的焊接效率和焊接质量得到提高,能够满足厚壁高钢级HFW钢管的生产要求。     

某电厂二级再热器T91钢管焊接接头裂纹分析

为了避免T91钢管焊缝断裂事故的发生,以某电厂二级再热器T91钢管焊接接头渗漏现象为例,通过化学成分分析、宏观及微观组织分析、显微硬度试验对焊缝开裂原因进行了研究。结果显示:母材及熔敷金属化学成分满足相关标准要求,焊缝组织为粗大的马氏体,焊接热影响区的硬度明显高于焊缝的硬度,裂纹起源于焊接接头热影响区外壁的粗晶区,符合冷裂纹特征。研究结果表明,T91钢管焊接接头的环向开裂是由于焊接线能量太大或现场焊后热处理温度不符合标准要求造成的,除严格执行焊接工艺、控制线能量外,应合理布置加热带及控温热电偶的位置来保证热处理温度。     

埋弧焊管弯曲试验开裂原因分析

对埋弧焊管检验中出现的正弯和反弯不合格试样进行了金相分析,发现这些不合格试样均在焊缝焊趾处存在微裂纹或微咬边,这是导致弯曲开裂的主要原因。产生微裂纹的原因是焊缝与母材过渡不平滑,焊趾处应力集中过大,再加上矫平试样时未去除焊缝余高;产生微咬边的原因是焊接过程中焊接规范不恰当或焊接过程设备运行不稳定。     

X80钢管双连管埋弧环焊用烧结焊剂研制

为了提高X80管线钢管双连管焊缝韧性和焊接工艺性,针对X80管线钢管双连管埋弧环焊工艺,对埋弧焊焊剂进行了优化。以CaF2-MgO-Al2O3-CaO-SiO2渣系为基础,加入稀土硅铁及镍合金等,研制出了一种适合于X80双连管埋弧环焊用烧结焊剂,并按照CDP-G-OGP-OP-081.01—2019-2《油气管道工程焊接技术规定 第1部分》标准进行了X80钢级双连管环焊试焊及焊缝性能检测。结果表明:采用所研制的焊剂配合相应焊丝焊接所得的环焊缝各项性能均能满足管道线路焊接标准要求,且环焊缝具备了良好的强韧性及断裂韧性,焊缝抗拉强度达到690 MPa以上,-10 ℃下焊缝冲击韧性达150 J以上,-10 ℃下焊缝CTOD值超过0.254 mm。