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《14 大型焦炭塔的焊后整體熱處理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、SEI第二屆延遲焦化年會論文（2）大型焦炭塔的焊后整體熱處理莫少明1，顧一天2，劉海濱1，傅家仁3（⒈中石化齊魯分公司勝利煉油廠，山東，淄博255434；⒉中國石化工程建設公司，北京100011；⒊上海傅氏熱處理工程有限公司，上海，200231）摘要：介紹了直徑達?8800mm的兩臺焦炭塔在國內(nèi)首次采取燃油法焊后整體熱處理的工藝系統(tǒng)及熱處理過程，各項數(shù)據(jù)表明整體熱處理效果良好，完全符合設計要求。關鍵詞：焦炭塔整體熱處理齊魯勝利煉油廠新建140萬噸/年延遲焦化裝置采用一爐兩塔工藝，單臺焦炭塔直徑達?8800mm，主體材質(zhì)為15CrMoR（泡沫段以上部分為15CrMoR＋410S復合板），焦炭
2、塔主要設計參數(shù)見表1。為了降低塔體組裝應力及焊接時產(chǎn)生的殘余應力，防止焊接裂紋的產(chǎn)生；同時為改善焊接接頭和熱影響區(qū)的組織和性能，降低硬度，提高塑性和韌性，根據(jù)設計文件和國家現(xiàn)行壓力容器有關法規(guī)、標準，焦炭塔焊后需進行消應力熱處理。以往國內(nèi)同規(guī)格焦炭塔的熱處理均采用分段法，現(xiàn)場需搭設一臺φ10400mm的組合式小型熱處理電加熱爐，焦炭塔制造時先采用正裝法組對成八段，每段筒節(jié)（下錐體的第一段筒節(jié)除外）內(nèi)部的拼接縱、環(huán)焊縫在爐內(nèi)進行熱處理，但受爐體限制，每段之間的環(huán)焊縫只能在吊裝組對后進行電加熱局部熱處理，共要進行七次爐內(nèi)熱處理、八次電加熱局部熱處理（含裙座下環(huán)縫，但不包括部分接管焊縫），不僅投
3、資大，施工周期長，而且每次采用的近二百只電加熱器時常出現(xiàn)燒壞、短路的現(xiàn)象，往往造成熱處理效果差、無法完全達到工藝要求的情況。經(jīng)多次討論，最后決定采用上海傅氏熱處理工程公司提出的塔器立置內(nèi)部燃油法對這兩臺焦炭塔進行整體熱處理。表1焦炭塔主要設計參數(shù)序號項目參數(shù)1焦炭塔規(guī)格（mm）?8800×358372設計壁厚（mm）（22+3）/（24+3）/30/32/36/40/303公稱容積m316554焦炭塔材質(zhì)15CrMoR＋410S(上部)/15CrMoR(下部)5操作介質(zhì)渣油、油氣、焦炭、水蒸汽6設計壓力MPa0.357設計溫度℃450(頂)/475(中下)/495(底)8金屬質(zhì)量kg254
4、9781整體熱處理工藝及計算1.1整體熱處理工藝參數(shù)整體熱處理工藝參數(shù)見表2，整體熱處理工藝曲線見圖1。表2熱處理工藝參數(shù)序號項目技術指標1恒溫溫度℃690℃±142恒溫時間h23升溫速度℃／ｈ50-80（≤300℃時可不予控制）4降溫速度℃／ｈ50-80（≤300℃時可不予控制）5升溫時的最大溫差℃≤1206降溫時的最大溫差℃≤1207恒溫時的最大溫差℃≤28注：升溫、恒溫、降溫時的最大溫差指最下部至最上部所包客的焦炭塔受熱范圍內(nèi)的塔壁外側金屬溫度的最大差值。最下部：下過渡段下部對接環(huán)縫（焊縫編號：B15）以下150mm；最上部：橢圓形封頭開孔N1(鉆焦口)管座與接管之間的焊縫以上150
5、mm。1.2整體熱處理方法以焦炭塔內(nèi)部為爐膛，選用0號輕柴油（隨氣溫選用標號）為燃料，焦炭塔外部用保溫材料進行絕熱保溫，通過鼓風機送風和噴嘴將燃料油噴入并霧化，由電子點火器點燃，隨著燃油不斷燃燒產(chǎn)生的高溫氣流在塔體內(nèi)壁對流傳導和火焰熱輻射作用，使塔體升溫到熱處理所需的溫度。1.3熱工計算熱工計算參數(shù)見表3。表3熱工計算參數(shù)序號項目參數(shù)1保溫材料硅酸鋁針刺毯2保溫材料密度kg／m31203保溫材料厚度ｍｍ1204保溫層外表面積m2≈8605保溫材料重量T126鋼材比熱KCal／Kg.℃600℃:0.573；700℃:0.6037鋼材導熱系數(shù)KCal／Kg.℃600℃:28；700℃:25.8
6、8保溫材料導熱系數(shù)KCal／Kg.℃600℃:0.0828；700℃:0.0919保溫材料比熱KCal／Kg.℃0.210環(huán)境溫度℃011燃料油0號或-10號柴油升溫到500℃—700℃期間，升溫速度接50℃/h時的熱處理耗熱量計算結果見表4。表4熱工計算表速率煙氣單位時間耗油量時間單位耗油量10000Kcal/h8℃/h℃BKg/h流量L/hQ1Q2Q3Q4Q5Q6總耗熱量50700786.6954.64158350.621924.512.5804.6表中：Q1-塔體壁板升溫所需熱量Q2-塔體壁板與保溫層的傳熱損失Q3-保溫層的蓄熱損失Q4-爐廢氣帶走的熱量Q5-燃料化學不完全燃燒損失的
7、熱量Q6-燃料機械不完全燃燒損失的熱量B-燃料油的用量本次熱處理采用YQ-A-1600型燃燒器，其最大燃燒能力產(chǎn)生的熱量為1.6×106kcal。由表5可知，塔體熱處理時能滿足供熱要求。2整體熱處理工藝系統(tǒng)熱處理工藝系統(tǒng)由燃油、供油、溫度測量、排煙系統(tǒng)和動態(tài)測量組成。2.1燃油系統(tǒng)燃燒器與焦炭塔底部的管口法蘭，采用過渡法蘭和臨時螺栓連接。利用一套微機系統(tǒng)對熱處理過程進行智能化控制，以滿足工藝要求，燃料采用-10號柴油（按
