液态二氧化碳储罐焊接工艺.pdf

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第40卷增刊1
石油化工设备
Vol 40 Supplement 1
2011年8
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
文章编号:1000-7466(2011)增刊1-0054-03
液态二氧化碳储罐焊接工艺
葛亮亮,姜永建,蔡云芳,徐满生
(南通大力化工设备有限公司,江苏南通226401)
摘要:通过对液态二氧化碳储罐用材16MnDR及其他零部件用材16Mn、0Cr18Ni9的焊接性能分
析,制定了相应的焊接工艺并应用于生产中,取得了良好效果
关键词:储罐;低温;焊接接头;埋弧自动焊;异种钢焊接
中图分类号:TQ050.2;TE972.1
文献标志码:B
Welding Technology of Liquid Dioxide Tank
GE Liang-liang, ANG Yong-jian, CAI Yun-fang, XU Man-sheng
(Nantong Dali Chemical Equipment Co. Itd Nantong 226401, China
Abstract: Based on weld ability analysis on 16MNDR, 16mn and Ocri&Ni9, the welding technol
ogy was established, which obtained good effect in practice
Key words: storage tank; low-temperature; welded-joint; submerged-arc-welding; heterogene
ous steel welding
2009年,本公司承接了某化工企业液态二氧化碳储罐的生产任务,其主体受压元件壳体材料选用
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(1)堆焊而及焊在覆层上的附件,焊接完成后参考文献
(或临时附件去除之后)对焊缝进行PT。
「11JB4733-1996,压力容器用爆炸不锈钢复合板~S
(2)接管法兰等锻件上堆焊层的过渡层和覆层
21JB/T4726-2000,承压设备用碳素钢和合金钢锻件
堆焊后均进行PT
(3)水压试验后,所有的法兰密封面均进行
[3]GB150-1998,钢制压力容器[S
41TSGR0004-2009,固定式压力容器安全技术监察规
100%PT。
4结语
5]JB/T47462002,压力容器用封头『S
6]JB4708-2000,钢制压力容器焊接工艺评定[S
预加氢反应器由于其制作工艺复杂,产品内在[7JB/T4730.1~-4730.6-200,承压设备无损检测[S
质量要求高,用材特殊,从开始投料直到设备交付,[8]GB/T4334.5-1990,不锈钢硫酸硫酸铜腐蚀试验方
必须采用各种检验方法和手段确保产品整体质量满
法[S
足设计和使用要求。如原材料复检、产品试板的检[9中国机械工程学会焊接学会?焊接手册[M.北京:机
验和试验、焊缝和堆焊层化学成分检验、堆焊层表面
械工业出版社,2001
的铁素体检测等。
10]高利和,里杨.制氢装置蒸汽发生器耐热合金钢焊接
按文中所述的制造工艺制造的预加氢反应器各
「J.石油化工设备,2011,40(2):62-64.
L11]田锡唐.焊接结构[M].北京:机械工业出版社,1982
项指标均符合标准要求。设备投用后,运行良好,受
(杜编)
到用户好评。
收稿日期:2011-04-06
作者简介:葛亮亮(1986),男,江苏南通人,助理工程师,学士,从事压力容器焊接技术工作。
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增刊1
葛亮亮,等:液态二氧化碳储罐焊接工艺
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低温钢16MnDR。
和力学性能的不均匀、界面组织的不稳定以及应力
二氧化碳储罐设计参数:设计压力2.31MPa,设变形的复杂性等,协调和处理好这些问题是制定异
计温度-40C,腐蚀余量1mm,焊接接头系数1.0,种钢焊接工艺的依据。OCrl8Ni9为奥氏体不锈钢,
尺寸(内径X名义厚度メ长度)の3000mm×26mmX具有良好的低温韧性,在与16MnDⅢ进行焊接时,
15720mm。上封头型号EHA3000×26,下封头型号为确保焊缝成分合理,必须正确选择焊接材料,并适
EHA3000×28。此储罐主要由筒体、封头、接管、人孔当控制熔合比或稀释率。
和樹座组成,筒体、封头材料为16MnDR,人孔材料及
接管法兰为16MnDⅢ,接管材料为16Mn(正火),液2焊接工艺
位计接管为Crl8Ni9。所有A、B类焊接接头必须进2.116MnDR钢板埋弧自动焊工
行100%射线检测,Ⅱ级合格。
对于低合金低温用钢焊接材料,埋弧焊时可用中
储罐设计、制造、檢验及验收执行以下标性熔炼焊剂配合Mn-Mo焊丝或碱性熔炼焊剂配合含
准2:①《固定式压力容器安全技术监察规程》。焊丝,也可以采用CMn钢焊丝配合碱性非熔炼焊
②GB150-1998《钢制压カ容器》。③JB4727
剂,由焊剂向焊缝渗入微量i、B合金元素,以保证焊
200《压力容器用低合金钢锻件》。①JB/T4709
缝金属获得良好的低温韧性。按照JB4708-2000
2000《钢制压力容器焊接规程》。⑤HG20585
《钢制压力容器焊接工艺评定》要求,选用焊丝
1998《钢制低温压力容器技术规定》。⑥HGHO9.MnDR,焊剂SJ208DR进行焊接。工艺评定结果
20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》
为:①焊缝区抗拉强度为50MPa,4项側弯试验均合
JB/T4710-2005《钢制塔式容器》。
格,一40℃冲击试验数值分别为125J、120J、130J
焊接性能分析
②热影响区抗拉强度为555MPa,4项侧弯试验合格
40℃冲击试验数值分别为146J、145J、148J。
16MnDR钢焊接过程中,需要保证焊接接头在相2.2封头拼缝焊接
应的低温条件下仍具有良好的韧性和抗脆断能力,以
埋弧自动焊直流反接,焊鏠坡口X形(图1)
确保结构的使用安全。根据碳当量计算公式计算得采用焊条电弧焊点固,再采用埋弧自动焊进行焊接,
到的16MnDR的碳当量为0.49%,说明硬倾较反面清根,填充与盖面。焊条、焊丝、焊剂使用前必
小。因此,冷裂纹敏感性不大。薄板焊接时一般可须在350~400℃保温,1.5h进行烘干处理
不预热,但应避免在低温下施焊。当板厚超过25mm
或焊接接头的拘東较大时,应当采取适当的预热措
施,以防止产生焊接冷裂纹,但预热温度不能过高
般控制在100~150℃。预热温度过高会导致焊接接
头组织粗化,焊接接头的韧性降低。当钢板厚度大于
16mm时,需进行焊后消除应力热处理?
16MnDⅢ与16Mn(正火)进行焊接,其突出问题
是异种材料的线膨胀系数不同,容易引起热应力,而
且这种热应力不易消除,结果会使接头处产生裂纹或
图1封头拼缝坡凵形式
很大的焊接变形。异种材料焊接熔合区和热影响区
焊前将坡内及坡口附近20mm范围内的水、
的力学性能较差,特别是塑性和韧性明显