分析高压热交换器内套焊接裂纹分析与处置.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第44卷第6期化工设备与管道Vo1．44No．6PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGDec．2oo72007年12月高压热交换器内套焊接裂纹分析与处置王争鸣汤志姝(扬州高华化工有限公司，高邮225600)摘要：介绍了氮肥企业高压热交换器内套焊接存在的问题，分析了产生焊接裂纹的原因，提出了解决问题的简便办法。关键词：高压；临氢；裂纹；处置中图分类号：TQ051．5文献标识码：A文章编号：1009—3281(2007)06-0029-03Analysisand

2、TreatmentofWeldCrackOccurredinInnerShellofHighPressureHeatExchangerWangZhengmingTangZhishuAbstractInthisarticle，theproblemsencounteredinweldinginsidecylinderofhighpressureheatexchangerusedinnitrogenousfer-tilizerproductionwereintroducedandthecausesofformingcr

3、ackswereanalyzed．Somesimplemethodstosolvetheseproblemswere，then，presented．Keywordshighpressure，hydrogenatmosphere，crack，treatment时，简体法兰与内筒壁为焊接连接，该简体法兰材质1结构情况为20MnMo，内套筒材质为Q一235，属异种钢焊接。氮肥企业合成工段的冷交换器用于对氨冷后的使用厂家在检验后用焊接方法恢复内套筒安装时，冷循环气进行第二次氨液分离，其简体为扁平钢带往往因20MnMo材料

4、焊接性能差，导致容器法兰产绕制，上与端面法兰焊接，下与底封头焊接。内件分生裂纹直至容器报废。上下两部分，上部为列管换热器，下部为分离器。为某厂在1995年压力容器检验时拆除内套筒，发了保证传热效果，外筒内壁焊有一3mm厚的内套现角焊缝热影响区有多条纵横向裂纹，纵向长的60筒在端面法兰上，使之与换热器环形挡板之间保持mm，短的10mm；横向裂纹最长达30mm，最小10较小的间隙。同工段的热交换器工艺作用不同，但mm；最深达4．5mm。常规处理后，渗透检查裂纹消结构基本一样，均有焊于端面法兰上的3mm厚的除，焊接内套

5、筒后投用。在1999年检验时经渗透探内套筒，结构如图1所示。伤，该焊接处还是布满焊接裂纹。分析原因是在每次检验后内套筒安装焊接时形成的裂纹。此次组装时，接受历次教训，打磨处理、检查、强度校验，焊接后，采取乙炔一氧火焰维持一定温度，用硅酸铝棉毡保温的处理方案。尽管如此，在安装内套筒焊接连接后数十分钟内，俯耳可听到轻微的撕裂爆呜(是时时值深夜，全厂停车，环境较静)。因种种原因未作处理，投入使用。2000年底全厂停车大修，即对这台容器进行检验，渗透检查，在原焊缝处有无图1高压热交换器内套筒与简体联接示意图数条裂纹，处理

6、打磨深度达10mill，同一部位经多次2问题现状根据压力容器检规，使用单位定期聘请有资质收稿日期：2007-01—23检验单位对容器进行各种检验。当进行内部检验和作者简介：王争鸣(1957一)，男，总工程师，高级工程师。主要从事全面检验就必须拆除该类容器内套筒，而容器出厂化学工程设计、安装、管理工作。维普资讯http://www.cqvip.com·30·化工设备与管道第44卷第6期焊接、打磨，法兰颈部减薄，检验单位发出重大问题计算出20MnMo钢的焊接冷裂纹敏感指数P通知书，要求限期更换，更换期限内监控运行。因

7、连=0．30％，表明20MnMo钢具有冷裂纹倾向。接部位多次进行消除裂纹打磨，上端法兰颈内形成20MnMo本身塑性变形能力较弱，屈服强度较大，一圈凹陷深6～10mm的沟，结构改变使原套筒不达415MPa，缺口敏感I生高，很容易产生应力集中。能安装，经重新设计密封结构，不采用焊接连接，避厚板焊接由于其本身刚性大，冷却速度快，促使免使锻件法兰进一步受到伤害，才使该台容器继续产生淬火组织，厚锻件焊接后拘束力大，从而产生较运行至监控限期。2001年底，监控到期，最终检验，大的焊接应力，更易产生冷裂纹。上端法兰颈部锻件内壁

8、在环向凹槽内表面发现一长钢材中存在着微量的S和P，更加大了裂纹产160mm的表面裂纹，作为32MPa级别的压力容器生的可能性。寿终正寝。由以上分析可知，20MnMo厚锻件钢焊接难度同样的问题在多家厂出现，笔者在处理过程中，较大，需采用合理的焊接工艺、适当的预热和后热工对原因进行了分析。根据不同情况，进行了针对性艺处理。有效处理。数年的运行实践表明，简便凑效。4处理方法3原