对于国产乙烯低温球罐用15mnninbdr（whd3）钢焊接工艺

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1、学兔兔www.xuetutu.com工程技术IE&CTechnology国产一温球罐用15MnNiNbDR(WHD3)钢焊接工艺■金岳军中国石化集团第二建设公司。江苏南京210046摘要近年来，低温球罐用钢国产化越来越多，15MnNiNbDR(WHD3)钢是继茂名乙烯工程试用后在天津乙烯项目第二次大规模使用，焊接工艺要求高。通过对该钢的焊接性分析、焊接工艺评定和实际生产应用，总结该钢的焊接工艺，对后续焊接工艺有一定的借鉴，对保证焊接质量有一定的指导意义。关键词低温球罐化学成分焊接工艺中图分类号TG457．11文

2、献标识码B文章编号16729323(2009)02—0012—03长期以来我国建设大型乙烯球罐主要依靠进口球片及钢板，表115MnNiNbDR0NHD3)钢化学成分(重量％)采用国外焊条、制造工艺及制造、安装和验收规范。近年来虽有元素CSiMnPSNiNbALs部分乙烯球罐实现了国产化，但其最大容积为1500～l700m、设计温度为-30～一40℃、设计压力2．0～2．2MPa。含量(0／o)≤0．15～1．20～≤≤0．30～0．015～≥随着乙烯球罐建设向大型化和更低使用温度的方向发展，由(设计要求)0．1

3、80．5O1．600．0200．0100．70o．0400．015武汉钢铁集团公司和合肥机械通用研究所共同研究开发的含量0i1503il．450．0120．003O．480．0220．035一50~C15MnNiNbDR钢板及配套锻件，经过多次试验表明具有(复验值)良好的低温韧性和较低的焊接冷裂纹敏感性，作为一50℃级正火型低温压力容器用钢是可行的，上海电力修造总厂有限公司研表215MnNiNbDR(WHD3)钢力学性能检验制的高韧性低氢焊条PP·557RH也能与15MnNiNbDR钢板匹板厚拉伸试验冲击试验冷

4、弯试验配使用。交货状态￡b∑s65试验温Akv(横向)d=3a该钢在天津石化百万吨乙烯项目得到大规模应用，但由于处mmMPaMPa％度。C平均值单个值180。于应用初期，许多工艺及关键质量控制点还处于探索阶段。2o0我公司共承建了6台2000m低温球罐。球罐结构为十柱四正火4756043535-50。C205．321O无裂带}昆合式结构，球罐板厚47mm，单台球罐共计54张球壳板。球206罐用于一27～一45℃工作温度下盛装乙烯。计算)：115MnNiNbDR(VVHD3)钢焊接性分析CE=C+Mn／6+(Cr

5、+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15(％)⋯⋯⋯式1(1)l5MnNiNbDR(WHD3)钢的化学成分实测值和力学性(3)冷裂纹敏感系数计算：能见表1和表2。PCM=C+Si／30(Mn+Cu+Cr)／20+Ni／60+Mo／15+V／l0+5B(2)使用表1的15MnNiNbDR(WILD3)钢化学成分，根据(％)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯式2I1w碳当量计算公式计算该钢的碳当量为(其中残余元素不参加(4)热裂纹敏感系数计算：石油化工建设09．02I4f学兔兔www.xuetutu.

6、comE&cTechnologyI工程技术HCS=CX[S+Pi／25+Ni／100)]／0Mn+Cr+M0+v)X103⋯式3缝组织。这一点对15MnNiNbDR的低温冲击试验是很重要的。(5)根据伊藤关系式计算再热裂纹敏感系数：我们要求焊后进行200～250E，保温lh的消氢处理。PSR=Cr+Cu+2Mo+5Ti+7Nb一2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·-··--式42．4严格控制焊接线能量通过计算：严格控制焊接线能量是焊接15MnNiNbDR低温球罐的一CE=0．42％．0．4％≤CE≤0．6％个重点。焊接线能量超

7、标直接会导致焊缝及热影响区的韧性降说明该钢淬硬倾向较大，容易产生裂纹，焊接性一般，一般需低，造成低温冲击试验的不合格。故我们要求平焊、立焊和仰焊要焊前预热。不得超过35KJ，横焊不超过30KJ。PCM=0．33％2．5焊接工艺评定说明该钢冷裂纹敏感系数较高。根据JB4708标准要求，对于球罐安装，我们制作了立焊、横HCS=1．11<4焊、平+仰焊三种位置的焊接工艺评定。说明可以防止热裂纹。决定采用焊前预热到100℃以上，层间温度控制在100～PSR≤0180~C，焊后进行200～250E，保温lh的消氢处理，最

8、后整体热说明该钢再热敏感性不强。处理的焊接工艺。另外，进行焊接工艺评定前，我们进行了斜Y型抗裂纹试我们对焊接工艺评定试板进行了焊后热处理。焊后热处理验，对板厚为47ram的15MnNiNbDR钢板焊前预热到100~C，温度为585±15℃，恒温时间2h(400~C以上时，升温、降温速度根据斜Y型坡口冷裂纹抗裂性能试验，未发现冷裂纹。均控制在100E／h以下)。2焊接工艺评定举中4．03