热壁加氢反应器材料及焊接技术

热壁加氢反应器主要用于油品精制和重油深加工,是石化行业的重要装备。中国一重攻克了大型锻件和复杂焊接技术等多项难题,实现了热壁加氢反应器的国产化,技术水平进入国际先进行列。本文对热壁加氢反应器的材料发展及焊接技术做了介绍。     

热壁加氢反应器壳体堆焊技术

结合我国国内首台热壁加氢反应器的试制工作,较详细地阐述了热壁加氢反应器制造过程中防腐层堆焊时需注意的问题,时堆焊前的准备、焊接工艺评定、堆焊材料的选择、堆焊工艺的制定及堆焊层的检验等均做了分析和论述.     

关于热壁加氢反应器的材料问题

本文对热壁加氢反应器材料的基本要求作了阐述,并对如何解决我国热壁加氢反应器的材料问题提出了建设性意见。     

热壁加氢反应器制造技术简介

着重介绍了热壁加氢反应器在设计、制造过程中的主要技术关键，如设计方法、材料的选用、热处理和焊接工艺，并对其质量控制也作了综合概述。     

热壁加氢反应器的制造

着重介绍了热壁加氢反应器在制造过程中的主要技术难点,如材料的选用、筒体和封头的成形、热处理和焊接工艺方法等,最后对其质量控制也作了简介。     

组合薄内筒绕带式热壁加氢反应器的工程应用分析

针对现行热壁加氢反应器存在的问题，介绍了一种新结构热壁加氢反应器。这种反应器制造简便，使用安全，且从根本上避免了堆焊层剥离等现象，材料的回火脆性也得到改善。文中最后还对工程实例进行了强度设计计算。     

国内首台最大壁厚板焊结构热壁加氢反应器开发应用

简要介绍了国内首台最大壁厚板焊结构热壁反应器在洛阳分公司2200kt／a蜡油加氢处理装置上的应用背景。对加氢反应器的选型、选材、制造、无损检测等情况进行了详细介绍,并经过开工及运用检验,该反应器采用板焊热壁结构是完全可行的。     

热壁加氢反应器堆焊层表面裂纹扩展初析

介绍了热壁加氢反应器堆焊层表面裂纹的形成、特征、扩展形式以及裂纹扩展对加氢反应器的危害,并提出了热壁加氢反应器的安全评定方法。     

2.25Cr-1Mo钢的埋弧自动焊工艺研究

文中对热壁加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢采用埋弧自动焊方法进行了焊接工艺实验研究。通过92mm厚板对接埋弧自动焊工艺试验,检验焊缝质量、分析焊接接头的低温冲击韧性、测试其力学性能。结果表明,只要焊接材料匹配正确、工艺规范参数合理,所获得的焊接接头质量良好,焊接接头强度、塑性和低温冲击韧性均满足设计技术要求的性能指标。     

炼油厂奥氏体不锈钢衬里设备停工腐蚀及防护

国内炼油厂的加氢反应器大都是“冷壁反应器”即母材内壁加一层奥氏体不锈钢的内衬筒,中间层填塞隔热材料.但这样的冷壁反应器容易出现热点和维修费用高,70年代起国外热壁反应器发展很快,我国于1979年开始设计的第一台热     

窄间隙热丝TIG焊技术经济特性分析与发展现状

文章介绍了窄间隙热丝TIG焊的研究现状及其系统的构成,并对其技术、经济特性进行了分析。窄间隙热丝TIG焊是一种比较具有竞争优势的焊接工艺方法,焊接过程无飞溅,焊接稳定性高,不存在清渣问题,比较容易解决窄间隙侧壁熔合关键问题。焊接接头具有更小的变形、更低的残余应力,抗裂性好,并具有优异的接头机械性能和焊缝质量,在板较厚、焊接质量要求较高的场合已得到越来越广泛的应用。     

HFW焊缝性能优化工艺研究

通过设计局部焊缝中频感应热处理、局部焊缝＋全管体双重中频感应热处理、全管体中频感应加热＋热张力减径组合热处理以及在线控制冷却等工艺,研究了J55钢级HFW焊接套管的焊缝性能优化。试验结果表明：焊缝在线局部中频感应热处理、局部焊缝＋全管体双重中频感应热处理后空冷或进行控制冷却．可优化J55套管焊缝显微组织分布,细化焊缝组织尺寸,均匀化焊缝硬度分布,提高焊缝冲击韧性．降低沟槽腐蚀敏感系数,但焊缝优化效果低于全管体中频感应加热＋热张力减径＋在线控制冷却组合工艺。单纯依靠全管体中频感应加热后热张力减径或在线控制冷却工艺对焊缝优化效果并不优于单纯局部焊缝中频感应热处理。     

海底尾水排放用X65MO超厚壁螺旋埋弧焊管的开发

为开发适用于尾水排放并满足海底运行条件的螺旋埋弧焊管,通过化学分析、显微组织分析和力学性能试验等方法,开发出一种低C及Mn-Cr-Mo-Nb系合金体系、多边形铁素体+粒状贝氏体+少量珠光体组织特征的X65MO材质、25.4 mm超厚壁热轧卷板。同时,通过径厚比、板宽、成型角对成型质量的影响规律和焊接线能量对焊缝质量的影响规律进行分析研究,确定出小径厚比、超厚壁Φ1 219 mm×25.4 mm钢管的成型参数和焊接参数,获得了低残余应力和高焊接质量的钢管,并且对试制的螺旋埋弧焊管的理化性能进行了检测。结果显示,钢管母材屈服强度为475～560 MPa,抗拉强度为570～635 MPa,焊缝抗拉强度为590～690 MPa;-10 ℃下的母材、焊缝和热影响区夏比冲击功平均值分别达到427 J、207 J和215 J,0 ℃下DWTT剪切面积平均值为98%;母材、焊缝和热影响区硬度最大值为241HV10。研究表明,试制的海底尾水排放用X65MO钢级Φ1 219 mm×25.4 mm超厚壁螺旋埋弧焊管具有良好的力学性能,可满足API SPEC 5L（46版）标准和工程技术条件要求。     

奥氏体不锈钢管窄间隙焊缝疲劳裂纹扩展研究

为了研究奥氏体不锈钢管焊缝的疲劳裂纹扩展行为,依照ASTM E647标准对窄间隙热丝气保焊焊缝进行了紧凑拉伸试验,预制缺口分别位于焊缝中心线、热影响区、熔合线及母材。对窄间隙热丝气保焊焊缝不同位置处的疲劳裂纹扩展速率进行对比,并将窄间隙热丝气保焊焊缝与常规手工电弧焊焊缝的疲劳裂纹扩展速率进行对比。结果表明,窄间隙焊缝的抗疲劳性能优于常规手工电弧焊焊缝;根据Paris公式,窄间隙焊缝和母材的抗疲劳性能高于热影响区,焊缝具有更高的裂纹扩展门槛值。     

1FW焊管热张力减径后的组织与性能

采用Gleeblel500热模拟试验及HFW焊管热张力减径试验,研究了热轧制／热张力减径＋调质处理对C—Mn钢HFW焊缝显微组织和力学性能的影响．并采用恒电位阳极极化加速腐蚀试验方法研究了热张力减径＋调质处理对C—Mn钢焊缝区沟槽腐蚀敏感性的影响。结果表明。HFW焊管经热张力减径＋热处理后,焊缝区的组织和晶粒状态同母材一致,且焊缝区的力学性能和抗沟槽腐蚀性能得到显著改善,与母材基本相同,达到了焊缝优化或焊管工程无缝化的目的。     

螺旋埋弧焊管焊缝热裂纹的形成与预防

阐述了螺旋埋弧焊管焊缝热裂纹缺陷的检验特征及形成原因,分析认为：焊缝金属中存在液态薄膜和焊缝结晶过程中受到拉伸应变共同作用是螺旋埋弧焊管焊接热裂纹产生的主要原因,液态薄膜是产生热裂纹的内因,拉伸应力是产生热裂纹的外因。并从钢板和焊接材料化学成分的控制、钢管成型过程控制、焊接工艺控制等方面提出了消除热裂纹的措施。     

X80钢级Φ1 524 mm×23 mm螺旋埋弧焊管试制

为了开发高钢级、大直径、厚壁螺旋埋弧焊管,与国内钢铁公司联合研发了X80钢级、超厚壁（23 mm）热轧卷板,卷板化学成分设计采用低C并添加微合金元素细化晶粒,获得超纯净、高强度、高韧性等性能优良的热轧卷板。用该卷板进行了X80钢级 Φ1 524 mm×23 mm螺旋埋弧焊管试制,通过成型、焊接等制管工艺的优化设计和实施,有效解决了在超厚壁、高钢级钢管生产中极易出现的焊缝及热影响区（HAZ）低温冲击韧性指标数据分散、不集中的问题。试制产品经内部型式试验和第三方检测评价,其质量和性能指标符合相关验收要求,具备批量生产能力,为高钢级、大壁厚螺旋埋弧焊管的工艺设计提供了参考。     

热浸镀铝钢管焊接工艺开发--普通焊接工艺(之一)

介绍了热浸镀铝钢管的普通焊接工艺。采用低氢型碳钢焊条和奥氏体不锈钢焊条。根部焊道采用电弧焊接法和TIG焊接法，中间层和最终层焊道，如是薄板用TIG焊接，如是厚板(4mm)以上则用电弧焊。对两种焊接法的操作要领及注意事项做了详细说明。通过对焊道检验和性能测试表明。熔合线处防腐性能较差。适合于一般场合的防腐施工。     

小口径钢管全位置脉冲TIG焊的成形控制及组织调控

采用德国ORBIMATIC管-管自动焊机对小口径薄壁钢管环缝在全位置对接焊时的成形控制和组织调控进行了研究。结果表明小口径薄壁钢管环缝的全位置对接焊分两步走较好，第一步控制成形，运用全位置脉冲，TIG焊及单面焊双面成形技术，通过在各分段区间合理选择焊接工艺参数，获得内外成形美观的焊接接头；第二步进行组织调控，在第一步完成后，用适当电流电弧对焊缝进行回烧、热处理，有效地消除焊缝组织中的柱状晶，细化晶粒。综合以上两步，可获得成形美观、组织均匀的焊接接头。同时探讨了一些主要工艺参数对焊缝成形的影响，并通过优化试验，对小口径薄壁钢管环缝全位置焊接时的起弧位置作了研究。