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1、Ta-2．5W焊接工艺试验研究Ta-2．5W焊接工艺试验研究Ta-2．5W焊接工艺试验研究Ta-2．5W焊接工艺试验研究Ta-2．5W焊接工艺试验研究第36卷第4期2007年7月石油化工设备PETRO-CHEMICALEQUIPMENTVoI.36No.4July2007文章编号:1000—7466(2007)04—0014—05Ta一2.5W焊接工艺试验研究于东祖,段毅,罗晓军,薛洲,吕仲光,李晓明,黄小诚,董虎林(1.中石油第二建设公司,甘肃兰州730060;2.兰州石油化工公司教培中心,甘肃兰州73
2、0060)摘要:通过对Ta一2.5w难熔重金属换热管的一系列焊接工艺试验研究,掌握了钽材的特殊焊接技术_7-艺和要求,满足了今后制造和修复苯胺装置中硫酸蒸发器管束的需要.关键词:换热管;Ta-2.5W;难熔金属;焊接;试验研究;金相组织中图分类号:TG406;TG444.74文献标志码:ATheStudyofTa-2.5WWeldingProcessingTestYUDong—ZIl,DUANYi,LUOXiao-jun,XUEZhou,LUZhong-guang.LIXiao-ming.HUANGXia
3、o—cheng.DONGHu—lin(1.TheSecondConstructionCompany,CNPC,Lanzhou730060,China;2.CenterEducationofLanzhouPetroleum&ChemicalCorporation,Lanzhou730060,China)Abstract:Throughviewingtheseriesofweldingprocessingforexchangertube,whichisdifficulttomeltmetalTa一2.
4、5W,thespecialweldingprocessingandrequiresofTa一2.5Wmaterialaregained.Towqualifiedweldersarealsobroughtup.Thesemeetthedemandtomanufactureandre—pairthetubebundleforsulphuricacidevaporatorinAnilineUnit.Keywords:heatexanghertube;Ta一2.5W;hardermeltmetal;welding
5、;teststudy;metallur—gicalstructure兰州石油化工公司苯胺装置中的硫酸蒸发器为德国QF公司生产制造,其设计参数为,管程设计压力1.7MPa,设计温度204℃,介质为饱和蒸汽,壳程设计压力一0.1～0.1MPa,设计温度204℃,介质为质量分数80的硫酸.由于壳程的介质腐蚀性极强,一般的不锈钢均不耐腐蚀,因此,该设备壳程侧采用了有极高耐腐蚀性的难熔重金属钽(Ta).由于钽材非常昂贵(约400万元/t),为了降低设备制造成本,硫酸蒸发器的壳体采用搪玻璃容器,管板采用16MnR+T
6、a复合钢板,复层钽在壳程侧,厚度为(88+0.6)mm,换热管采用钽管,规格为25.4mm×0.5mm×5837mm,共48根,保证壳程介质的耐腐蚀要求.该设备于2004年9月投入使用,使用7个月后,管束中的1根钽管断裂,使得设备无法正常运行,导致整个苯胺装置停工.由于当时国内还没有完全掌握这种材料的焊接技术和焊工,只能请德国QF公司焊接专业人员对硫酸蒸发器断裂的钽管进行修复,修复周期共计48d.此次修复工作不仅周期长,费用高,而且由于装置长时间停工造成了很大的经济损失.为了保证硫酸蒸发器在今后的运行当中
7、出现问题能及时修复以及今后钽管束更新的需要,我们进行了Ta一2.5W换热管焊接工艺试验研究,文中对钽换热管对接焊接工艺试验进行了简单阐述.l试验材料1.1金属钽简介钽是一种略呈蓝色的银白色难熔重金属,熔点收稿日期:2007-01-26作者简介:于东祖(1970一),男,甘肃临洮人,工程师,学士,从事压力容器的设计制造工作.第4期于东祖,等:Ta一2.5W焊接工艺试验研究为2996℃,仅次于钨和铼,密度为16.6g/m..Ta具有极高的耐腐蚀性,无论在冷和热的条件下,对盐酸,浓硝酸及王水都无反应,在耐腐蚀方
8、面类似于玻璃,在化工行业中的2000多种化学试剂中,仅被40种试剂(如氢氟酸,发烟硫酸,中等浓度以下的苛性钠等)腐蚀,因此,Ta以其良好的耐腐蚀性破广泛应用于化学工业中.但是Ta价格昂贵,是不锈钢的100多倍.为了降低成本,工业用钽管壁厚一般为0.5～1mm,板材采用钽钢复合钢板,复层厚度一般为1～4mm.1.2钽钨合金Ta一2.5W试验材料选用钽钨合金Ta一2.5W.根据资料显示,国外对Ta一2.5W与Ta进行了腐蚀性能评定
