文档介绍：齐鲁胜利炼油厂
摘要:介绍了直径达Ø8800mm的两台焦炭塔在国内首次采取燃油法焊后整体热处理的工艺系统及热处理过程,各项数据表明整体热处理效果良好,完全符合设计要求。
关键词:焦炭塔整体热处理
齐鲁胜利炼油厂新建140万吨/年延迟焦化装置采用一炉两塔工艺,单台焦炭塔直径达Ø8800mm,主体材质为15CrMoR(泡沫段以上部分为15CrMoR+410S复合板),焦炭塔主要设计参数见表1。为了降低塔体组装应力及焊接时产生的残余应力,防止焊接裂纹的产生;同时为改善焊接接头和热影响区的组织和性能,降低硬度,提高塑性和韧性,根据设计文件和国家现行压力容器有关法规、标准,焦炭塔焊后需进行消应力热处理。以往国内同规格焦炭塔的热处理均采用分段法,现场需搭设一台φ10400mm的组合式小型热处理电加热炉,焦炭塔制造时先采用正装法组对成八段,每段筒节(下锥体的第一段筒节除外)内部的拼接纵、环焊缝在炉内进行热处理,但受炉体限制,每段之间的环焊缝只能在吊装组对后进行电加热局部热处理,共要进行七次炉内热处理、八次电加热局部热处理(含裙座下环缝,但不包括部分接管焊缝),不仅投资大,施工周期长,而且每次采用的近二百只电加热器时常出现烧坏、短路的现象,往往造成热处理效果差、无法完全达到工艺要求的情况。经多次讨论,最后决定采用上海傅氏热处理工程公司提出的塔器立置内部燃油法对这两台焦炭塔进行整体热处理。
表1 焦炭塔主要设计参数
序号
项目
参数
1
焦炭塔规格(mm)
Ø8800×35837
2
设计壁厚(mm)
(22+3)/(24+3)/30/32/36/40/30
3
公称容积m3
1655
4
焦炭塔材质
15CrMoR+410S(上部)/15CrMoR(下部)
5
操作介质
渣油、油气、焦炭、水蒸汽
6
设计压力MPa
7
设计温度℃
450(顶)/475(中下)/495(底)
8
金属质量kg
25497
1 整体热处理工艺及计算
整体热处理工艺参数
整体热处理工艺参数见表2,整体热处理工艺曲线见图1。
表2 热处理工艺参数
序号
项目
技术指标
1
恒温温度℃
690℃±14
2
恒温时间h
2
3
升温速度℃/h
50-80 (≤300℃时可不予控制)
4
降温速度℃/h
50-80 (≤300℃时可不予控制)
5
升温时的最大温差℃
≤120
6
降温时的最大温差℃
≤120
7
恒温时的最大温差℃
≤28
注:升温、恒温、降温时的最大温差指最下部至最上部所包客的焦炭塔受热范围内的塔壁外侧金属温度的最大差值。
最下部:下过渡段下部对接环缝(焊缝编号:B15)以下150mm;
最上部:椭圆形封头开孔N1(钻焦口)管座与接管之间的焊缝以上150mm。
以焦炭塔内部为炉膛,选用0号轻柴油(随气温选用标号)为燃料,焦炭塔外部用保温材料进行绝热保温,通过鼓风机送风和喷嘴将燃料油喷入并雾化,由电子点火器点燃,随着燃油不断燃烧产生的高温气流在塔体内壁对流传导和火焰热辐射作用,使塔体升温到热处理所需的温度。
热工计算
热工计算参数见表3 。
表3 热工计算参数
序号
项目
参数
1
保