提高大型厚壁容器16MnR及16MnR（HIC）钢力学性能的研究.pdf

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1、No．4《大型铸锻件》July2013HEAVYCASTINGANDFORGING提高大型厚壁容器16MnR及16MnR(HIC)钢力学性能的研究杜军毅曹晨思(二重集团(德阳)重型装备股份有限公司，四川618013)摘要：为实现300mm厚大型冷高压分离器制造，本文对16MnR及16MnR(HIC)厚壁容器钢化学成分、材料特性、热处理工艺进行了系统性试验。试验证明，通过采用合理的热处理工艺，调整碳当量，可以生产出符合技术要求的306mm以下大型16MnR(HIC)和16MnR厚壁钢冷高压分离器锻件。关键词：16MnR(HIC)钢；冷高压分离器；力学性能中图分类号：TG113．

2、25文献标识码：BResearchonImprovingtheMechanicalPropertiesof16MnR&16MnR(HIC)SteelUsedforLargeThickWallVesselDuJunyi，CaoChensiAbstract：Inordertomanufacture300mmthicknesslargecoldhigh—pressureseparator，aseriesoftestshavebeenperformedtoresearchthechemicalcomposition，materialcharacteristicandheattreat

3、mentprocessofthesteelusedfor16MnRand16MnR(HIC)thickwallvesse1．Thetestsshowthatthequalifiedforgingoflargecoldhigh—pressuresepa—ratorof16MnRand16MnR(HIC)thickwallsteelnotmorethan306Innthicknesscanbemanufacturedbyapplyingreasonableheattreatmentprocessandadjustingcarbonequivalent．Keywords：16MnR

4、(HIC)steel；coldhigh—pressureseparator；mechanicalproperty近年来，冷高压分离器作为加氢装置的重要钢，无堆焊时则采用16MnR(HIC)钢。200万t／，设备，向着大型化、厚壁化方向发展。其反应器仍年重油加氢装置冷高压分离器为锻焊结构。设备然采用能抗氢诱导裂纹(HIC)和硫化氢应力腐蚀轮廓尺寸3600mlTl×67film×13953mm，裂纹(SSCC)的16MnR(HIC)钢，反应器壁厚已总重277．36t，设计温度230~C，工作压力16．9达到260nllTl～280mm。同时，为防止冷高压分MPa，工作介质为油、油

5、气、Hs，外壳材料：16MnR离器氢脆、氢腐蚀、硫化氢腐蚀等严重损伤，并预钢。二重负责整台设备材料和制造。设备结构简防突发事件造成的材料破坏，国外制造商不断吸图见图1。收世界最新研究成果，对大型压力容器材料的纯1．1．2大型冷高压分离器的结构洁度、均质性和综合力学性能等提出极为苛刻的大型加氢精制反应器主要由上球形封头、上高标准要求¨’。这无疑给锻件制造厂家提出一过渡段、多节筒体、下过渡段、下球形封头、顶部入项紧迫而重大的课题。口大法兰、进口弯管、出口弯管、接管法兰、进料为了满足用户苛刻的技术条件，找出影响大口、油水出口装置、裙座等组成。其中，大型筒节、上下过渡段是最关键和最重

6、要的部件。型厚壁容器16MnR(HIC)钢性能的主要因素，本1．216MnR(HIC)钢大型冷高压分离器反应器文对16MnR(HIC)钢的化学成分、热处理制度、截主要制造技术要求面与力学性能进行了研究。1．2．1化学成分要求1大型加氢精制反应器的主要制造要求16MnR(HIC)钢简体锻件的化学成分要求见表1。1．1大型加氢精制反应器的主要技术参数和结1．2．2力学性能要求构(1)经最终热处理的锻件应按JB4726-19941．1．1主要技术参数压力容器用碳素钢和低合金钢锻件附录A的规冷高压分离器当有堆焊时一般采用16MnR定，即C向、T×T／2取样，同时试验样坯需经收稿日期：

7、2012—11-19620：℃×8h模拟焊后热处理，力学性能应满足14《大型铸锻件》No．4HEAVYCASTINGANDF0RGINGJuly2013图1200万吨／年重油加氢装置冷高压分离器Figure1Thecoldhigh—pressureseparatorof2milliontons／yearheavyoilhydrogenationequipment表116MnR(HIC)钢简体锻件的化学成分要求(质量分数，％)Table1Chemicalcompositionrequirementsof1