淺談鉻鉬鋼及其復(fù)合鋼板焦炭塔現(xiàn)場組焊施工技術(shù)要求

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1、淺談鉻鉬鋼及其復(fù)合鋼板焦炭塔現(xiàn)場組焊施工技術(shù)要求中國石化集團(tuán)第五建設(shè)公司曾永德內(nèi)容摘要隨著石油、化工行業(yè)的不斷發(fā)展，石油化工設(shè)備越來越大型化，造價(jià)也越來越高。鉻鉬鋼及鉻鉬復(fù)合鋼材料具有合金元素含量少、價(jià)格便宜，同時(shí)還具有良好的工藝性能和物理性能等優(yōu)勢，近年來被廣泛用于石油、化工等行業(yè)。由于運(yùn)輸條件的限制，許多大型壓力容器的組焊工作必須到施工現(xiàn)場完成。大型壓力容器現(xiàn)場組焊質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是復(fù)合鋼板的現(xiàn)場焊接工作。本文通過對(duì)焦炭塔施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的梳理，總結(jié)了復(fù)合鋼板的焊接技術(shù)要點(diǎn)。鉻鉬鋼及鉻鉬復(fù)合鋼材料的特性1.具有良好的抗氧化和熱強(qiáng)性能；2.具有比較好的抗硫腐蝕和抗氫腐蝕性能；

2、3.具有良好的工藝性能和物理性能；4.這類材料合金元素含量少、價(jià)格便宜；焦炭塔技術(shù)參數(shù)及現(xiàn)場情況簡介主體材質(zhì)：SA387Gr11CL1鋼和SA387Gr11CL1+06Gr13復(fù)合鋼；規(guī)格：φ9400×42.659×(26+3)/24/32/34/36/38/40/42/46；全容積：約2302m3；凈重：約326.811t。焦炭塔半成品由某壓力容器制造單位負(fù)責(zé)下料、壓制成型、坡口加工并散片到貨；我公司負(fù)責(zé)現(xiàn)場組焊工作。1.焊前施工準(zhǔn)備①圖紙審查和施工作業(yè)文件準(zhǔn)備；②焊工資格確認(rèn)；③施工機(jī)械和工、卡具準(zhǔn)備；④組裝平臺(tái)搭設(shè)；⑤焊接材料和焦炭塔組焊半成品的驗(yàn)收。2.坡口加工①焦炭塔所

3、有球形瓣片和筒體板片的坡口（如圖一和圖二所示）均在某壓力容器制造廠內(nèi)采用機(jī)械加工的方法制備；坡口應(yīng)符合圖樣的規(guī)定，坡口表面必須平滑；②施工現(xiàn)場需要加工或整修焦炭塔半成品坡口時(shí)應(yīng)采用等離子切割機(jī)和氧-乙炔焰切割等熱加工方法進(jìn)行。應(yīng)使用磨光機(jī)將切割表面處的凹凸不平部分、氧化層和過熱層去除并打磨平整、光潔。③采用等離子切割機(jī)和氧-乙炔焰等熱加工方法切割鉻鉬鋼焊接坡口時(shí)，應(yīng)按工藝要求采用預(yù)熱和緩冷措施，以避免發(fā)生裂紋和切割面硬化。④加工成形的坡口表面不得存在裂紋、分層、夾渣等缺陷；圖一：SA387Gr11CL1鋼板坡口示意簡圖圖二：SA387Gr11CL1+06Gr13復(fù)合鋼板坡口示意簡

4、圖3.組對(duì)和定位焊組對(duì)要點(diǎn)①對(duì)接焊縫組對(duì)前應(yīng)徹底清除坡口內(nèi)外各20mm范圍的油污、鐵銹、砂土、水跡、氧化皮及其它對(duì)焊接有害的物質(zhì)。坡口邊緣100mm范圍內(nèi)（復(fù)合鋼板從基層側(cè)）進(jìn)行100%超聲檢測，以無裂紋類缺陷為合格；坡口表面不得有分層、毛刺等缺陷。②復(fù)合鋼板對(duì)接接頭的對(duì)口錯(cuò)邊量不得大于復(fù)層厚度的50%，且不大于1mm；非復(fù)合板對(duì)接接頭的對(duì)口錯(cuò)邊量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。③對(duì)口間隙：環(huán)焊縫為2～３mm，縱焊縫為4～5mm。④當(dāng)焊縫兩側(cè)板厚度不一致時(shí)，應(yīng)保證內(nèi)壁平齊，外部光滑過度。⑤組對(duì)時(shí)應(yīng)使用工卡具。工、卡具應(yīng)焊接在基層一側(cè)，嚴(yán)禁在復(fù)層上焊接工、卡具；組對(duì)工卡具與設(shè)備的焊接應(yīng)與正式焊接工

5、藝相同。定位焊要點(diǎn)①定位焊的焊接工藝、焊接材料及其對(duì)焊工的要求與正式焊接相同。②正式焊接要求預(yù)熱時(shí)，則定位焊縫也應(yīng)按相同的要求預(yù)熱，且取預(yù)熱溫度的上限。預(yù)熱范圍為從焊縫中心向兩側(cè)各不小于3倍壁厚，且不小于50mm。③定位焊的焊縫尺寸應(yīng)符合焊接工藝的規(guī)定。定位焊縫應(yīng)均勻分布且應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，引弧和熄弧點(diǎn)應(yīng)在坡口內(nèi)。④定位焊縫應(yīng)保證焊透、熔合良好、無焊接缺陷，發(fā)現(xiàn)裂紋等焊接缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)清除。為了保證底層焊道成形良好，減少應(yīng)力集中，應(yīng)將定位焊縫兩端磨成緩坡狀。⑤定位焊和正式焊接之間的時(shí)間間隔不宜過長，正式焊接時(shí)，起焊點(diǎn)應(yīng)在兩定位焊縫之間。4.焊接工藝焊材選用復(fù)合鋼板焊接時(shí)，基層和復(fù)合層

6、通常采用原單一材料焊接時(shí)所選用的焊接材料（焊條、焊絲、焊劑）；過渡層焊接材料的選用一般要由焊接工藝試驗(yàn)來決定。根據(jù)焦炭塔設(shè)計(jì)圖紙要求,按照J(rèn)B4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》的規(guī)定進(jìn)行焊接工藝評(píng)定工作,完成焊接工藝評(píng)定報(bào)告；編制用于現(xiàn)場作業(yè)的焊接工藝規(guī)程，確定選用的焊接材料。焊接操作一般要求鉻鉬鋼屬高強(qiáng)度耐熱鋼，焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋，具有淬硬傾向，因此焊接時(shí)要作好焊前預(yù)熱、層間溫度控制以及后熱處理。焊前預(yù)熱①鉻鉬鋼母材的預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定確定，一般采用電加熱或火焰加熱法；預(yù)熱應(yīng)在坡口兩側(cè)均勻進(jìn)行，防止局部過熱。②加熱帶應(yīng)布置在焊縫區(qū)域，加熱區(qū)域要用保溫棉進(jìn)行保溫

7、，保溫棉厚度一般應(yīng)達(dá)到40mm～60mm。③異種鋼焊接時(shí)，預(yù)熱應(yīng)按淬硬傾向較大一側(cè)材料的要求進(jìn)行。④預(yù)熱溫度：控制在160～200℃之內(nèi)；應(yīng)使用測溫筆或紅外線測溫儀在距焊縫中心50mm～100mm范圍內(nèi)，隨機(jī)測量，測點(diǎn)不應(yīng)少于3點(diǎn)。預(yù)熱范圍：坡口兩邊均不小于3倍壁厚，且不小于150mm區(qū)域。施焊要求①焦炭塔組對(duì)焊接順序：先焊接縱向焊縫，后焊接環(huán)環(huán)向焊縫；先焊接大坡口側(cè)，后焊接小坡口側(cè)。②縱向焊縫焊接時(shí)應(yīng)將端部過渡層及復(fù)合層各留30~50mm不焊，待環(huán)向焊縫基層焊接完成后再將所留縱