尿素合成塔损伤及焊接修复技术.pdf

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1、尿素合成塔损伤及焊接修复技术郑启文，王文栋，翟伟红，胡庭友，潘广斌，杨永胜(1．哈尔滨焊接研究所，黑龙江哈尔滨150080；2．中石油吉林石化公司，吉林吉林132022)摘要：某厂尿素合成塔经8万h运行后检查发现，奥氏体不锈钢衬里中下部存在明显均匀腐蚀，中上部焊缝区及部分母材、托架出现严重开裂。解决了修复中几个技术关键，包括对隐性敏态及非敏态裂纹的探伤、不锈钢衬里补焊过程中的脆性开裂、衬里贴合不紧密区裂纹的修复、确保衬里大面积堆焊区的抗腐蚀性能等，对损伤尿塔进行了修复，经几年运行考验，证明修复技术可靠。关键词：尿素合成塔；腐蚀及裂纹；修复中图分类号

2、：TQ053，5文献标识码：B文章编号：1001—4837(2010)10—0056一o4doi：tO．3969／j．issn．1001—4837．2010．10．010DamageAnalysisforUreaSynthesisConverterandRepairingTechniqueZHENGQi—wen，WANGWen—dong。，ZHAIWei—hong，HUTing—you，PANGuang—bin，YANGYong—sheng(1．HarbinResearchInstituteofWelding，Harbin150080，China；

3、2．JilinPetrochemicalCo．，PetroChina，Jilin132022，China)Abstract：Theinspectionsshowedthatgeneralcorrosionwasstrikinginmiddling——lowersectionofaus。_tenitestainlesssteelliningoftheureasynthesisconverter，seriouscrackingexistonweldandlocalparentmetalinmiddling—uppersectionofthetoWerw

4、orkingin8X10h．Damagedtowerhadbeenrepairedguecessfullyaftersolvingtechnicalkeysfincludedetectionofrecessivesensitizedcracksandnon—sensi—tizedcracks，brittlecracking，repairingofloose—liningzone，ensurecorrosionresistanceforlargerepairzone)．Itsreliabilitywasconfirmedbyyearsservice．

5、Keywords：ureasynthesiseonve~er；corrosionandcracking；repairing128mm×28740mm。设计压力21．56MPa，设计0引言温度186。oC。壳体层板材料16Mngc，厚度=、某厂尿素合成塔(131400mm，以下简称尿6mill；衬里材料X2CrNiMoN18—12(Mod)，厚度6塔)累计运行约8万h(约11年)，检查发现，其不=8mm。尿塔衬里共19条环焊缝，24条纵焊缝，锈钢衬里存在大范围严重裂纹。该厂和哈尔滨焊168个n形托架(336处托架焊点)，42个检漏孔接研究所合作，探讨

6、裂纹性质和成因，解决了探塞焊点。伤、补焊过程中开裂、大面积堆焊区抗腐蚀性能等1尿塔损伤情况技术难题，采用补焊完成了该台尿塔的修复。该尿塔为多层包扎结构，规格D，1400mm×宏观检查、无损探伤及壁厚测定表明，尿塔·56·第27卷第10期压力容器第215期的损伤主要是不锈钢衬里的腐蚀及严重开裂。1．3衬里母材区开裂1．1衬里的腐蚀减薄(1)上封头衬里大面积开裂，整个封头衬里尿塔中下部衬里均匀腐蚀较严重，其壁厚减表面遍布密疏不等的网状或龟裂状裂纹，见图3。薄较明显(最小壁厚6：5．25mm)，母材表面有点蚀(：5mm，h⋯=0．8mm)，部分焊缝两侧有

7、深1～1．5mm的沟槽，托架厚度已腐蚀至不到1mm；尿塔中上部衬里均匀腐蚀较轻微，但出现大范围严重开裂。1．2衬里焊接区开裂(1)环缝区：上封头与简体相连环焊缝及其以下12条环焊缝区均存在严重开裂，其中8条环缝两侧整圈断续开裂，另有2条环缝单侧整圈断续开裂。裂纹均分布于焊接热影响区，多为平行图3上封头衬里裂纹于环缝的开裂，也有与环缝垂直、彼此平行、较短(2)距个别纵缝边缘(熔合线)60或100mm的横向裂纹群，见图1。以外有较大范围平行于简体轴向的密集裂纹区(最大265mmx115mm)。(3)168个内件托架拐角(90。)处几乎都有裂纹。经打磨检

8、查，上述焊接区和母材区裂纹最大深度为5film，不少裂纹深度在4IYt1TI左右。1．4裂纹特征及其成因(1)裂纹形貌对塔