资源优化技术改造工程气化炉制造

周学骏

（山东大齐石油化工设计有限公司，山东淄博 255400）

资源优化技术改造工程气化炉制造

周学骏

（山东大齐石油化工设计有限公司，山东淄博 255400）

介绍了资源优化技术改造工程工艺装置中气化炉的制造过程，叙述了气化炉主要的制造要点、主要部件的焊接工艺、Cr-Mo钢的焊前预热及焊后热处理在设备制造过程中的重要性，总结了在气化炉制造过程中出现的主要问题及处理方法。

气化炉；制造；焊接；热处理；检验

1 概述

气化炉是资源优化技术改造工程10万m3（标）/h气化装置中的关键设备，设备净重130h，总高度17 555mm，内径Φ2 756mm，有内件，设备结构如图1所示。设备上段为燃烧室，筒体厚度86mm，材质为SA387Cr11CL2；设备下段为急冷室，筒体为复合板，厚度80+4mm，材质为SA387Cr11CL2+316L；中间过渡段筒体为整体短件，材质为SA387Cr11CL2，加工后堆焊不锈钢，堆焊层厚度为5mm。设备操作温度和操作压力较高，相关设计参数见表1。

2 气化炉的主要技术要求

2.1燃烧室材料要求

主体材料为δ＝86mm的SA387Cr11CL2钢板。采用碱性电炉或氧气转炉加精炼及真空脱气方法冶炼，属细晶粒镇静钢。该种钢板的综合力学性能较15CrMoR有所提高，钢板应以正火+回火热处理交货状态，钢板应按SA-578/SA578M的要求进行超声波检测，验收标准为C级合格。热加工和热成型过程不能代替正火热处理。

2.2急冷室材料要求

材料基层材料要求与燃烧室SA387Gr11CL2材料技术要求相同外，复层材料316L应符合ASME材料规定SA-240的要求。复层金属应与基层金属结合牢固，方法采用扎制复合、爆炸附和或爆炸加扎制复合，固溶处理的持续时间应尽可能短，敏化热处理后进行晶间腐蚀试验，复合后按SA-587/SA-587M的要求进行超声波检测合格。

3 主要焊接工艺和措施

根据理论分析和工艺评定结果，考虑1.25r-0.5Mo钢有较大的产生冷裂纹、再热裂纹和回火脆化倾向，对制定了如下工艺措施用于产品焊接：

1）火焰切割坡口或碳弧气刨坡口须打磨出金属光泽后进行100%MT检查。碳弧气刨前须预热到150-200℃。

2）所有机加工坡口进行100%MT检查。

3）所有铬-钼钢焊接焊前预热150-200℃。并保持此层间温度至每条焊缝结束，每条焊缝应避免中断焊接，否则应增加消氢处理，铬-钼钢部分焊接完成后进行350-400℃×3h消氢处理。

4）探伤须在焊后24h进行。

5）过渡层焊接应保持预热温度，焊接后PT检测合格，复层焊接层间温度不大于100℃。

6）过渡层及复合层焊接前分别测量深度并做好记录，确保过渡层不小于2mm，复合层不小于3mm。

7）焊接接头按要求进行化学成分和铁素体含量检测。

8）严格工艺纪律，焊接热输入量不得超出工艺评定上限。

4 消氢处理

中间消氢处理，其作用就是降低焊缝中的扩散氢含量，从而减少焊缝产生冷裂纹的倾向，根据文献[4]中的加热条件与扩散氢含量的关系，该反应器的焊后消氢规范为350℃～400℃×3h。

5 热处理

热处理分为中间热处理和整体焊后热处理。中间热处理的目的是消除残余应力，防止冷裂纹产生。焊后热处理不仅可以消除残余应力，而且能改善组织，提高焊接接头的力学性能，包括提高焊接接头的高温蠕变强度和组织稳定性，降低焊接接头及热影响区的硬度等。

5.1焊前预热

所有Cr-Mo钢气割和焊接前应进行预热，预热温度为150-200℃，预热范围包括接头中心两侧200mm。

5.2中间消除应力热处理

所有接管与筒体、封头焊接后分两段进行中间消除应力热处理，热处理温度600-630℃，升温速度50-70℃/h，保温3h。

5.3最终消除应力热处理

设备焊接工作全部完成后进行最终消除应力热处理，690℃±14℃，保温6小时。升降温速度：50-70℃/h，热处理后基层不能再进行焊接工作。

6 结语

（1）设备严格按照设计要求和工艺方案进行施工制造，经技术监督部门、设计单位和用户的联合检查验收，各项指标均达到设计要求，质量合格，达到国内外同类产品水平。

（2）对SA387Cr11CL2钢的焊接，须严格地进行焊前预热、焊后消氢、中间热处理和焊后热处理，严格控制焊接层间温度，焊接尽量采用较小的线能量输入。

（3）整体焊后热处理规范选用690±14℃ X 6小时，对保证焊缝的综合机械性能是合适的。

[1] 刘鸿文.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2] 丑津七.炼油化工设备制造工艺[M].北京：化学工业出版社，1988.

[3] 李喜孟.无损检测[M].北京：机械工业出版社，2004.

Gasifier Manufacturing Resource Optimization Technological Transformation Projects

Zhou Xue-jun

This paper introduces the technological transformation project resource optimization process units gasifi er manufacturing process，described the gasifi er major manufacturing points，the main components of the welding process，after preheat Cr-Mo steel welding and heat treatment in the importance of the device manufacturing process，summarized the main problems and treatment methods appear in the gasifi er manufacturing process.

gasifi er；manufacturing；welding；heat treatment；Inspection

TQ545

A

1003-6490（2016）01-0101-02

2016-01-07

周学骏（1987—），男，山东临淄人，助理工程师，主要从事机械设计工作。