大型低合金耐热钢12Cr2Mo1压力容器合成气 锅炉给水预热器的制造.pdf

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1、西部煤化工2007年第1期大型低合金耐热钢12Cr2Mo1压力容器合成气/锅炉给水预热器的制造罗乐（四川成都川化集团有限责任公司，四川成都610301）摘要：对大型低合金耐热钢12Cr2Mo1压力容器合成气/锅炉给水预热器的制造进行了详细的阐述，重点介绍了12Cr2Mo1材料的订货技术条件、材料的到货检验及复验、焊接工艺试验、评定、热处理、制造加工过程和最终检验控制。成功地完成了合成气/锅炉给水预热器的制造，经检验,完全满足了设计和工艺的要求。关键词：12Cr2Mo1压力容器；材料；焊接；制造；检验合成气/锅炉给水预热器是合成氨装置的重措施，解决了焊

2、接工艺、热处理、成型、加工等方要设备，是川化股份公司第二化肥厂的关键设备。面的问题，设备经最终检验并投入使用，至今未出该设备为3类高温、高压压力容器，材料焊接性能现任何问题。较差，并且第二化肥厂在进行技术改造时，从某压力容器制造单位购置的合成气/锅炉给水预热器在1设备简介投入使用后不久就发生过多次严重的泄漏事故，经合成气/锅炉给水预热器为立式结构的高温、高川化多次补焊，该预热器一直在勉强运行，给化工压列管式换热器，为3类压力容器，管束级别为生产的稳定和装置的安全造成了极大的隐患。股份Ι级，总高度为10062mm，总重量为36730kg，公司决定重新制

3、造。川化充分考虑了该此设备的材其结构简图见图1。合成气/锅炉给水预热器的设质、焊接工艺、热处理、机械加工精度等一系列要计参数如表1所示。求，并结合实际情况进行了详细的论证和分析，制定了合理的制造工艺方案，采取了一系列工艺保证108661266×1182×ФФ10062图1合成气/锅炉给水预热器结构图2材料的选择性能和耐高温蠕变性能的珠光体耐热钢12Cr2Mo1合成气/锅炉给水预热器的工作条件为高作为管箱和换热管的材料；由于该设备壳程的工作温、高压，且管程介质为具有氢腐蚀性的合成气，介质只有锅炉水，因而选择了普通低合金钢因此，选择了具有抗氢腐蚀性和具有

4、较好高温力学16MnR作为筒体材料，该设备的主要选用材料见-53-西部煤化工2007年第1期表2。和ASTMSA-213T22的化学成分见表3。考虑到该设备的重要性和12Cr2Mo1材料的同时为了防止回火脆化，化学成分配比应符合4特殊性，吸取了其他单位制造的失败教训，川化提（Si＋Mn）×（P＋Sn)×10（100％）≤表1合成气/锅炉给水预热器设计参数150％和（10p＋5Sb＋4Sn＋As)/100×－6－6名称壳程管程10≤15×10的要求，即控制微量元素杂质的设计压力，MPa12.525.73含量。工作压力，MPa10.421.5为计算化学成

5、分的配比，达到控制微量杂质的设计温度，℃327385要求，锻件生产厂家应提供微量杂质As（砷）、Sn工作温度，进/出，℃274/312370/301（锡）、Sb（锑）等微量杂质的实测值（熔炼成分）。壁温，℃293303该设备的主要受压元件均按照《压力容器安全技术物料名称锅炉给水合成气监察规程》第25条的要求进行复验，不合格的材焊接接头系数，筒体/封头11料不得投入使用。复验16MnR板材的化学成分、腐蚀裕量，mm33力学性能、冷弯性能，逐张检查钢板的表面质量和换热面积，m2386材料标志；逐张进行超声波探伤复验，质量等级符管子与管板连接形式强度焊+贴

6、胀合JB4730-94，不低于Ⅲ级为合格。12Cr2Mo1Ⅳ全容积，m34.422.82还要按照JB/T4726-2000规定的项目进行复验，水压试验压力，MPa21.336.2换热管逐根进行水压试验、超声波探伤，必须符合气密性试验压力，MPa25.73制定的订货技术条件的要求。容器类别三类3焊接表2合成气/锅炉给水预热器的主要选用材料合成气/锅炉给水预热器壳程的材质为普通低合金钢16MnR，其焊接性能良好，焊接材料选名称材料规格，mm用与其强度相等的大西洋CHE507、CHW-S4、壳程筒体16MnRФ1182×66HJ431及天泰公司的氩弧焊丝T

7、IG-50。川化具壳程接管16MnIIIФ319.1×70有成熟的焊接工艺，焊接工艺评定能满足该设备的管程筒体12Cr2Mo1IVФ1266×108需要，无需进行焊接工艺试验及评定。而管程的材球形封头12Cr2Mo1IVR608×68料为2.25Cr-1Mo，该材料首次在川化使用，因换热管管程接管ASTMSA-213T22Ф19×2.5此，必须进行焊接工艺试验和焊接工艺评定。12Cr2Mo1IIIФ536.4×115出了换热管必须采用进口ASTMSA-213T22冷拔无缝钢管，并经过了正火和回火，不允许拼接，对其化学成分进行严格控制，管程材12Cr2

8、Mo1IV表3管程材料12Cr2Mo1IV和ASTMSA-213T22的化学成分材料指标CSiMnCrMoP