08Cr2A1Mo钢制管壳式换热器制造技术探讨.pdf

材料与焊接
石油化工设备技术,2001,22(5)?37?
Petro-chemical Equipment Technology
08Cr2AIMo钢制管壳式换热器制造技术探讨
徐煜,慕仁,思立忠
江茶长家活市中圣江南化二机破有限公司,江苏张家21560)
要:上海材并研究所、上海油厂和江苏兴澄梟团联合研制开发的O8Cr2AIMo钢无蛙钢,具有
较高的抗H2S-H2O, H2 S-HCI-H2O桌应力腐蚀的能力,并具有抗高温疏腐紕和耐机酸腐蚀的能力。近
年来,江苏张家港市中圣江南化エ铖有限公司、宋用08Cr2AIMo无钥与16Mn(锻件)管十禅
层搭配,制作了兀十台管売式换热母用于石化企业,收到了较好的效果,并积累了不少此类换界的例遭经
关词:H2S-HO帛腐;H1S-HCL-H2O亲腐做;O8Cr2AIMo无钢管;管壳式换急器
中分号:TF965文献标识码:B文章绵号:1006-8805(2001)03-0037-0
1前官
有
三类压力容器设计、制造许可证和
分析换热器的结构,换热管、换热管与管板ASME证书,并通过了ISO9002质量体系认证。
的连接接头是相对薄弱的环节,实际使用情况也多年来,已为石化企业制作了不少设备,得到了
表明,换热器不是因换热管腐蚀严重穿孔,就是用户的广泛好评。
由于管头泄濕而失效。通过改进管头设计结构,采
108Cr2ALMo铜的化学成分
用胀接加焊接,在制造上完善工艺、完全能够确
保换热器管头质量。但是,若换热管的材质耐腐
C si
Mn
P
AL Mo
,050.17「0.2
蚀能力较差,那么管头制造质量再好也没用。
≤
2.00.310.3
随着进口原油含碗量的增加,炼油厂设备的
0.1.41o.s02510,025;2.51o.71o.4
腐蚀变得更加复杂严重。尤其是换热设备,其结
表208Cr2AIMo钢的力学性能
构是管壳式的,它的工艺特点决定换热管的壁厚
a,/Mpa
a,/Mpa
HRB
只能是薄壁,所以换热设备因换热管腐蚀失效而
380~540
影响安全生产的矛盾越来越突出。为了保证其长
周期安全运行,迫切需要开发一些新型的耐腐蚀
中圣江南化工机械有限公司特别注重换热设
材料用于制造换热器的管東,以满足日益发展的备的制造,并积景了一定的经验
炼油生产需要。
3.1板的雄
208Cr2AIMo折材料的化学成分及力学性能
换热器管板选用16Mn骰钢。为解决腐蚀问
08Cr2AIMo无缝钢管是为了满足石化企业题,采用专用焊条在其管箱侧施焊堆焊层。堆焊
的需要,在12C-2AMoV的基础上开发的具有焊条原来采用R407,后来对其进行了改进:降低
高的抗H2S-H20系、HS-HCl-H:O系应力腐蚀了碳(C)及硫(S)、礫(P)等杂质的含量,添
开裂能力,又具备抗髙温硫腐蚀能力和耐稀有机
酸腐蚀能力的换热器管束新钢种,其化学成分见
收稿日男,2000-12-01
表1,力学性能见表2。该钢种已通过了全国压力
作者介,徐提(1966-),男,江苏阳人,1989年毕业
容器标准化技术委员会和国家技术监督局的评审
于东南大学热能工程专业,获学七学位。现从事構炉利高效
换热设备的设计制造工作,总工程师,髙级工程师,获化工
和认证
部科技进步二等奖1项,已发表论文7篇、其中“用沸炉
3换器東制造工艺
回收利用造气炉渣技术的初探”一文获化工节能技术协会论
江苏张家港市中圣江南化工机械有限公司具
文评选一等奖。
石油化工设备技术
20]年
加了铝(AI)、铜《(u)等合金元素。从而使熔敷上海炼油厂、南京炼油厂、茂名石化公司炼油、
金属的抗拉强度略有下降、而塑性大为提高、尤大连分公司炼油厂、鸟鲁木齐石化厂等石化企业
其是抗腐蚀能力有较大提高。经过多次改进药皮得到了较多的应用,表3为自199年起在上海炼
配方,焊条的焊接性能和工艺性能也得到较大的油厂的应用情况,
改善。管板堆焊前需要预热:焊后需进行热处理;
丧308Cr2AIMo无在换热上的应用
堆焊过程中应格控削层温度:采用小规范焊
材质
介质
接,以减少合金元素的烧损、控制堆焊后硬度不
设备名弥
爸板
管子壳程管程
高于IHB220。
菇汽冷却器12Cr2Mo锻08Cr2AIMo水喈、H2、HIS
3.2管板与换热啻的焊接
管板与换热管的焊接釆用WZM1-315管子
轻楽油吸16Man0C2AMo收油」轻油
收油换热器
常五线
管板全自动氬弧焊机。为确保焊接接头质量和焊
水冷器
16Mn锻BCr2slMo油」坏水
缝抗腐蚀性能,研制了与08Cr2AIMo钢匹配的专
蜡油燕汽
蓺汽
用焊丝,该焊丝的S,P含量较低。采用全自动氬
熨生器
1Mn戦 0&CR2AIMO"水
蜡油
弧焊机施爆、焊缝致密性好焊缝中的杂质比采
段油
冷却器
6Mn锻C8Cr2AM。-段油循环水
用手工焊实焊时低35%左右:其嵱深比采用手工
高压丙烷备
瓴弧焊时还深,且焊缝均匀、外观漂亮,经水压
用冷却果16Mn策8Cr3AMo两烷」循环水
试验,焊缝一次合格率达9.9%以上。
氢气压缩
机中冷器
16Mn08Cr2AJMo冷却
氢气
管板与管子焊接焊前应预热,顶热温度
成四线
150C,并应进行后热处理、后热处理温度250C
冷却器
16Mn08C:2AMo四
线油
衛环水
×0,5h,焊后在670C下做消除应力热处理。焊接
初项冷凝器」16Mn08Cr2.AIMo空气;初顶油、汽
过程中严格控制层间温度。使管头焊缝硬度控制减顶空冷器」16Mac2Ao空气」城顶油、汽
在HB220以下。
衛四线软化
水換热語16Mn0CAMo情四线软化水
3.3换热管的胀接
换热管与管板先焊后胀?胀接为贴胀,采用
由表3可以看出,用8Cr2AIMo无缝钢管做
YZG-A型液袋式全电脑控制液压胀管机,胀后对管東的换热器,不仅适用于HS+H,O,HS
管头做100%的渗透探伤(PT
HCl+H2O以及高温硫和稀有机酸等腐蚀环境
上述工序完成后,对管束做水压试验。
而且在HS+HC+H2和H2S+IHCN+H2O环境
4应用效果
也有一定的抗腐蚀能力。
以0gCr2AlMo无缝钢管作管東的换热器在
书讯?
元、全年4期共32元。邮发代号:82-812。全国各地邮
202年《石化技术》征订启事
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4石化技术原名《燕山油化》是北京燕山石油化工
有限公司主办的石油化工综合性技术期刊,创刊于1980
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年。1994年1月经国家科委批准国内外公开发行。
报道范:石油炼制、石油化工、合成橡胶、合成树
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