浅谈气化炉的制造与检验

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1、中国天辰工程有限公司2008~2009年度论文集浅谈气化炉的制造与检验中国天辰工程有限公司采购部刘哲辉摘要本文主要介绍了气化炉的制造过程和检验，阐述了其中的关键点。关键词气化炉材料焊接热处理无损检测—4—中国天辰工程有限公司2008~2009年度论文集1概述随着近年来煤化工行业的快速发展，煤气化设备应用呈上升趋势，气化炉是煤气化装置的核心设备，它在高温、高压、临氢等恶劣条件下操作，而且气化炉的材料性能特殊，结构复杂，因此对其制造质量及性能要求都比较高。气化炉应用的基体材料为ASMESA387系列，这类材料在制造过程中的壳体

2、成形、焊接、热处理都有着相对严格的要求，对材料的化学成分的控制也是很严格的。下面对某项目基体材料为ASMESA387Gr.11Cl.2的气化炉的制造和检验进行简介。2原材料的检验2.1主体材料主体材料采用日本神户制钢生产的ASMESA387Gr.11Cl.2，供货状态为正火加回火。主体材料（板材）的化学成分应符合表1的规定。—4—中国天辰工程有限公司2008~2009年度论文集ASMESA387Gr.11Cl.2钢板的化学成分（熔炼分析）表1元素CSiMnPSCrMo含量（wt%）0.05～0.170.50～0.800.4

3、0～0.65≤0.015≤0.0151.00～1.50.45～0.65—4—中国天辰工程有限公司2008~2009年度论文集—4—中国天辰工程有限公司2008~2009年度论文集由于ASMESA387Gr.11Cl.2材料属于Cr-Mo钢系列，特点是耐高温性能好，强度（尤其是高温强度）也较好，但是缺点也比较明显，焊接性、抗回火脆化性能相对差些。因此，对到厂板材按炉批号进行化学成分复验，力学性能和冷弯性能逐张取样进行复验，并且对钢板逐张进行100%超声检测和测厚检查。这些检查的结果必须满足标准规范的要求。2.2焊接材料2.2

4、.1基体材料所用焊材为了保证气化炉的焊接质量及焊缝各项性能，此设备仍然选用日本神户制钢生产的埋弧自动焊的焊剂/焊丝和手工电弧焊焊条。所用埋户弧自动焊的焊剂为PF-200，焊丝为US-511N。手工电弧焊焊条为CMA-96N。此类焊条和焊剂/焊丝均为钢板配套生产，经过多年的应用，已经非常成熟。2.2.2堆焊层的材料气化炉的部分筒体需要堆焊不锈钢，采用双层堆焊的工艺，过渡层为309L型不锈钢，需选用E309L-16型焊材；耐蚀层为316L型不锈钢，需选用E316L-16型焊材。对于大面积的筒体堆焊，堆焊采用的是带极堆焊，过渡层

5、所用焊材为国产的D309L型焊带，耐蚀层所用焊材为国产的D316L型焊带，焊带宽度为60mm、50mm，厚度为0.5mm。对于局部堆焊，如带极堆焊的死角、—4—中国天辰工程有限公司2008~2009年度论文集环缝全部合拢后的局部、密封面的堆焊等，过渡层选用国产A062焊条，耐蚀层选用国产A022焊条。耐蚀层的铁素体含量必须满足4%～10%的要求，测定法采用磁性法或化学分析法为主，Schaeffler图查作为参考，取样位置为耐蚀层表面向下3mm。3筒体、封头、锥体的成形3.1筒体的成形筒体的制造质量，除了保证焊缝的焊接质量外

6、，筒体的椭圆度和直线度也是其重要的质量指标。此台气化炉分为十个筒节，单个筒节的质量控制是确保整个筒体椭圆度和直线度的前提。由于其他的制造厂出现过筒体在冷卷过程中产生了材料脆裂的事故，因此，此次在制造中采用中温成形的制造方法。中温成形温度必须低于钢板的回火温度，且有不小于40℃的裕度，如果成形温度必须高于钢板的回火温度将导致钢板的力学性能下降。因此，此台气化炉钢板的中温成形温度不高于640℃。经过中温成形的筒体不影响起力学性能，不需要重新进行正火加回火处理。在筒节的制造过程中，对下列情形进行了严格控制：筒节下料时考虑长度方向

7、加放焊接收缩余量，各筒节高度之和尽可能接近筒体长度允许的正偏差；筒节下料时使用经计量合格的同一盘卷尺，下料采用数控切割机，并且采用机械加工坡口，保证尺寸的精确；单个筒节合拢后的椭圆度不大于5mm，棱角度不大于5mm，错边量不大于2mm；在纵向焊缝的焊接过程中自始至终保持工件温度不低于200℃（包括中间的清根），如果因特殊情况必须中断焊接过程，则工件必须立即进炉保温进行回火热处理。筒节纵向焊缝焊接完成后立即进行中间消应力处理，进行相应的无损检测，合格后进行中温校圆。以上工序主要控制筒节的直径偏差、椭圆度以及筒节端面与轴线的垂

8、直度偏差，然后将单个筒节组对焊接成筒体。筒体的装配过程中主要控制环焊缝的错边量、相邻筒节的直线度，从而保证设备合拢后筒体的直线度。3.2封头的成形气化炉的封头为球型封头（球冠）。封头坯料拼焊后，整体热冲压成形。封头热冲压后进行正火（快速冷却）加回火处理。母材验证热处理试板和焊接试板同炉热处理。试板的试验