抗HIC钢在焊接施工中的注意事项分析-论文.pdf

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1、工业技术2014年第31期I科技创新与应用抗HIC钢在焊接施工中的注意事项分析李建强(石油化工工程质量监督总站天津石化分站，天津300271)●摘要：对炼油装置日益使用增多的20HIC钢施工中的注意要点进行分析，指出施工中应特别注意之处。关键词：20HIC钢；焊接工艺；无损检测；焊接缺陷1背景介绍和全定量光谱分析仪由于精度问题，在此是不适用的，工程中采用化学近年来，含硫油气田的开发以及高硫原油进口的增加，使得湿H2S成分分析的方法是合适的。的危害已经遍及整个炼油系统，对安全生产构成威胁，同时也带来了较(2)焊材选择大的经济损

2、失，管道的损坏占据较大部分。一些设计院对于温度不高，市场上许多焊接材料都号称是抗HIC焊材，但通过几年的实践，压力较低的管线选材采用20HIC钢，例如某套200万吨侔的柴油加氢大西洋公司生产的CHE427SH焊条配合CHG—SH焊丝进行氩电联焊装置采用20HIC钢将近3000米。抗HIC钢的焊接质量是十分重要的，是合适的。但是有的施工单位不能深刻理解20HIC钢的使用要求，简单理解为就CHE427SH是低氢钠型药皮的低S,P碳钢焊条，用于焊接低强度是一种碳钢，给今后的使用过程带来极大的隐患。下面就分析一下要求的碳钢和低合金钢

3、。如20#(HIC)和A106B(HIC)等，采用直流电源，20HIC钢焊接过程的注意事项。焊接工艺性能良好，可进行全位置焊接，焊缝金属具有强度低、韧性高2硫化氢腐蚀的机理和抗裂l生能好等特点。采用这一配合获得的焊接接头熔敷金屙IiII~硫化氢腐蚀是指钢材在含水硫化氢中发生的电化学腐蚀。主要的表I、表2。腐蚀形式为：全面腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。一般有以下4种形式：表I熔敷金属化学成分(％)(1)氢鼓泡(HB)钢材表面的水分子中产生大量的氢原子，氢原子向钢材内部渗入，在缺陷部位(女口夹杂、位错、蚀坑等)聚集结合成氢分子。由于

4、分子所占的空间是原子的20倍，巨大的体积膨胀使钢材内部产生很大的内表2熔敷金属力学性~(625~Cxlh回火热处理)应力，当应力达到一定的程度时就引起了界面开裂，形成氢鼓泡。其分I屈服强度h虹)al抗拉强度MPaI伸长率(65)％I冲击功(J)一30"C布平行于钢板表面。测量值l340l450I35l220(2)氢致开裂(HIC)当氢原子在钢材的内部缺陷处聚集形成小的鼓泡裂纹后，随着内从表中可以看出，获得的焊接接头性能完全符合设计要求。部氢分子的压力增高，小裂纹趋向于相互连接形成有阶梯状特征的氢(3)焊接及热处理致开裂。氢致

5、开裂裂纹分布平行于轧制方向。上述焊接材料要求须经350．-380~C烘焙1-2小时，随烘随用，焊前(3)硫化物应力腐蚀开裂(sscc)必须对焊件清除油、锈、水分等杂质，使用时采用短弧操作，窄道焊方氢原子渗入钢材内部溶解于晶格中产生脆眭，在外加应力的作用法。下形成开裂。抗HIC钢的焊接接头抗硫化氢腐蚀能力随着接头硬度的提高而(4)应力导向氢致开裂(SOHIC)下降，当硬度低于200HB时，焊接接头对HIC不敏感，所以保证焊接接在应力引导下，在夹杂物与缺陷处聚集的氢分子形成的小裂纹，头的硬度是十分重要的。沿着垂直于应力的方向发展

6、。焊接热输入在一定的范围内对焊接接头的抗HIC能力影响不一般而言，热轧态的管线钢是制管的母材，需要进行HB、HIC和大。但是，当焊接热输入增大到一定程度时，焊缝抗HIC能力变差，这SSCC3项检验。主要是由于焊接热输入增大后，焊缝组织变粗，性能降低，尤其是焊缝3石油化工项目设计对20HIC钢的规定组织中的夹杂物随着焊接热输入的增大而长大，导致了焊缝抗HIC能(1)应符合NACEMR0175-2003的规定；力的下降。在产生制作过程中，将焊接热输入控制在评定合格的焊接热(2)必须是镇静钢；输入的(-lo％，+2O的范围内是合适

7、的，因为低温冲击韧『生并不是最大(3)屈服强度(s)小于345MPa；的问题，而是焊接接头的硬度。(4)碳当量CE<0．42％，CE=C+MN6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15，且Ni<焊接抗HIC钢时，一般采用焊前预热+中等热输入进行，焊接接头1％；(一般中国要求Mn≤1．6％，日本要求Mn≤1．4％)进行焊后热处理，以保证焊接接头的韧性和降低焊接接头的硬度(5)管件S~<0．01％(Wt)，P~

8、应至少预热0．02％(Wt)，P~<0．03％(Wt)；100--120℃以上。(6)应以正火组织状态供货，焊后应进行消除应力热处理；由于电弧擦伤会在钢材表面留下硬度很高的点，设备最终热处理(7)母材焊缝及热影响区的硬度不超过200HB，且焊缝及热影响后，绝对不要在设备表面引弧(尤其是接触