[发明专利]炉管与异种钢焊接施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程施工中管件的焊接方法，特别指一种炉管与异种钢焊接施工方法。

背景技术

近年来，为满足石油化工及化肥工业等装置的要求，离心铸造炉管的应用有了很大的进展，这些炉管大都承受高温（高达1200℃）、高压（高达4Mpa），并且在连续长周期下工作，故对焊接质量要求非常严。HK-40炉管就是典型的镍基奥氏体不锈钢，广泛用于化工厂的转化炉中。由于裂解炉辐射段炉管伸出炉膛的部分温度已降低，为了节约材料，通常使用Cr-Mo低合金钢法兰。因此，开发HK40O炉管与15CrMo异种钢焊接工法是石油化工建设的需要。在国内的大型炼油厂，随着设备使用寿命的到来，转化炉辐射管由全进口引进吸收向现场制作安装发展。如中石化长岭炼油厂250吨/年炼油装置加氢制氢转化炉改造幅射管采用美国某公司进口的HK-40炉管和国产的15CrMo高颈法兰现场施焊。该炉是炼油厂的重要设备，焊接质量的好坏对炉管的使用寿命及防止高温下爆管有很大的影响。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种具有很强的可操作性，对HK400离心铸造炉管与15CrMo异种钢焊接及热处理具有指导作用的炉管与异种钢焊接施工方法。

本发明方法包括以下步骤：

1）首先采用专用卡具组对焊口，保证对接的同心度。

2）然后清理焊件，向管道内充氩置换，对管道进行逐层焊接，焊接完后做外观检查，对不合格的进行焊口返修，确认合格后进行PT、RT检测，然后进行焊口热处理，具体操作如下：

a、焊前用丙酮将坡口及其两侧清除干净，并在坡口两侧包上石棉板,采用小电流、高焊速、窄焊道焊接；焊接的引弧在坡口内进行，起弧时焊枪提前送气，并采用高频引弧，息弧时应使用电流衰减装置和气体保护装置，焊接弧坑须填满，焊接时，粘贴在坡口处的高温胶带随焊随揭开；每层焊后清除焊渣，并应仔细检查各层表面缺陷，合格后预热方可焊接次层，每层焊道的接头均应错开，层温控制不超过150℃，每层层间接头应错开，收弧时应填满弧坑；

b、焊缝的热处理：采用电加热法加热炉管，氧乙炔加热法兰，并用热电偶测试温度，焊前至150-200℃，恒温30分钟，在距焊口100mm内均匀加热，防止局部过热，加热区附近应予保温，以减少热损失；焊后及时进行后热，在法兰上以焊口中心为基准，在不小于焊缝宽度三倍内加热，按小于220℃/时的速率加热，升至300-350℃，恒温1小时后，缓慢冷却至室温方可解开电加热带。

3）再进行硬度测试、通球试验、强度试验，所有测试、试验合格后即可吊装到位。

4）最后进行系统气密性检测，出具竣工资料即完成。

本发明方法所述的炉管为HK400炉管。所述的异种钢为15CrMo异种钢。

本发明的优点及有益效果：

本发明可以将过去的全进口炉管向国产化转变，降低设备购置价值，方便运输，在化工厂检修工程中可保证工期，保证质量。而且通过多次模拟试验、类似工程的施工，全面掌握了该异种钢焊接和热处理的技术，取得了良好的经济效益和社会效益，达到业主的要求，站稳了市场。

本发明在中石化长岭炼油厂500吨/年炼油装置加氢制氢转化炉及中石化巴陵分公司制氢转化炉改造中得到多次成功应用，并获得化工石化建设系统焊接技术暨焊接设备交流会议论文评选叁等奖。中石化长岭炼油厂500吨/年炼油装置加氢制氢转化炉被中国工程建设焊接协会评为全国优秀焊接工程。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为本发明焊接时坡口形式结构示意图。

图3为本发明卡具组对焊口结构示意图。

附图标记说明：1、胶布密封，2、凹槽，3、氩气保护。

具体实施方式

具体实施例：

1、采用专用卡具组对焊口，既可保证炉管与法兰的同心度，又可进行底层焊缝背面充氩保护。

2、焊前用丙酮将坡口及其两侧20mm宽度范围内的油污清除干净，直至出现银白色金属本色。清理工具应专用并保持清洁,防止与铁接触出现渗碳现象。并在坡口两侧各100毫米宽度的范围内，包上石棉板防止焊接飞溅物损伤母材。采用小电流、高焊速、窄焊道焊接。

3、炉管根部焊缝是影响整个焊缝质量的关键，定位焊缝应认真检查，如有未焊透，裂纹等缺陷，应予清除，并重新进行焊接。

4、炉管焊接的引弧必须在坡口内进行，严禁在炉管表面引弧或试电流，不允许在工件坡口外有电弧擦伤母材的痕迹。