合成废锅外管更换焊接

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1、云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·合成废锅外管更换焊接总结程玺平（云天化集团水富分公司机械厂，云南水富657800）摘要：合成废热锅炉是我公司合成装置的重要设备，本文介绍了我公司合成废热锅炉（101-CA/CB)的修复情况，主要是废锅外管的焊接和组对工作及控制焊接质量的经验总结。关键词：废锅；外管；管帽；管板；焊接云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·1设备简介合成废热锅炉（以下简称废锅）主要有两台，第一废锅（101-CAB）和第二废锅（102-C）。第一废锅的换热管形式为刺刀管式，第一废锅主要由壳体和管束两大部分组成，壳体由水夹套、承压壳体、耐热层、衬板等组成。2设备主

2、要存在问题及外管更换原因由于我单位两台废锅运行多年,检测站2009年2月对2008年大修更换下来的两台废锅（101CA/CB）进行了全面的检测，发现了如下缺陷：1．101CA管子管板角焊缝有大量的气孔。如图1所示：气孔图1101CA管板角焊缝气孔2．101CB管箱筒体母材有一处裂纹，裂纹长度约60mm。如图2所示图2101CB母材裂纹3．两台废锅各有部分外管内壁有深浅不一的凹坑。如图3所示。图4废锅外管管壁凹坑云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·针对设备上述存在的问题，我车间组织铆工，管工，焊工对该设备进行维修，最后在处理其他问题的同时，由于废锅在合成氨生产中的重要性及检测手段的局限

3、性；另外，外管存在的问题多，管子数量大，公司决定更换所有外管。外管的更换是本次工作的重中之重；外管更换焊接是本次维修工作重点。我车间通过开技术讨论会议，进行各工种间协调和编写施工方案，组织技术骨干力量进行施工。作为从事焊工十几年的我有幸参加了本次维修的焊接工作，对这次焊接过程进行些许总结。3废锅外管更换主要焊接项目3.1管子、管帽组对焊接3.2外管与管板角焊缝焊接4相关技术要求及焊接工艺虽然废锅维修是多工种联合作业，维修项目较多、技术要求高、难度大。但是作为焊接这部分工作的具体施工人员，必须熟悉相关技术要求，材料焊接性能及焊接工艺，热处理工艺，做到心中有数，有的放矢。4.1主要材质及规格（如下

4、表1）表1材质规格表名称外管大管板小管板官帽材质13CrMo4413CrMo4416MnR15CrMoR规格13CrMo44φ1664×203φ1060×42φ50.8×3.54.2管孔修复及技术要求(1)采用气割方式割开旧管束，采用落地镗床进行铰管，铰管深度视是否便于拔管而定，铰管时注意保护管板管孔。按要求加工坡口，如下图5所示。图5：坡口示意图(2)坡口加工时全部铰除老焊肉，坡口端面焊肉应用砂轮机打磨清除干净。(3)拔管，如有不能拔出的管子，采用摇臂钻床继续铰管，待管子拔出后。检查坡口是否加工到位，打磨再次铰管时的毛刺和老焊肉，保证管板端面干净符合技术要求。(4)委托检测站对管板和坡口着色

5、探伤，探伤按照JBT4730-2005进行，Ⅰ级合格；再进行管板硬度测试。(5)再次宏观检查管板端面，打磨管孔及管板端面，露出金属光泽，不能有影响胀焊连接的缺陷存在。4.3外管管帽组焊4.3.1熟悉材质及焊接工艺4.3.1.1两台废锅外管总数412根，规格φ50.8×3.5，材质13CrMo44，长度﹥5500mm。管帽数量412件，规格φ50.8×3.5，材质15CrMoR。管子管帽焊缝总共412道。4.3.1.2焊接方法：钨极氩弧焊（GTAW）4.3.1.3焊接设备和工具材料准备：WS-500型焊机2台，氩气2瓶（用完后更换），氩气表2个，气管焊丝牌号：H13CrMoA,规格：2.5m

6、保护气体：Ar，氩气配比100%,氩气流量：8-1L/min;电极种类：铈钨，直径：2.5mm；喷咀尺寸：10mm（若干）,砂轮机等。云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·3.1.4焊接参数（如下表2）表2焊接参数表云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·道层焊接方法焊接材料规格mm电源极性焊接电流（A）焊接电压(V)焊接速度mmmin预热温度（℃）层间温度（℃）1GTAWH13CrMoA2.5DCEN80±1014±260±1015O≥1502GTAWH13CrMoA2.5DCEN80±1014±260±10150≥150云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·4

7、.3.2清除坡口内外50—100mm油漆铁锈等异物，坡口组对形式如下图5。图7焊脚高度示意图4.4.3外管与管板焊接设备及工具如前所述4.4.4焊接参数（如下表3）云南云天化股份有限公司2009年技术论文·5·图6：管子管帽组对图4.3.3施焊时背面通氩气保护，流量6-8L/min。4.3.4焊前采用气焊预热，施焊采用爬坡滚动位置，滚动位置由焊工根据自身情况而定。焊接参数严格按照焊接工艺执行，焊后