文档介绍：浅谈导热油炉油管与管板焊接
浅谈导热油炉油管与管板焊接
【摘要】:导热油炉因炉体材质为Q235B,内外层炉管的设计材质12Cr2MoG,炉管管板材质有12Cr2Mo1,探讨不同材质部位焊接工艺参数及焊接技术分析。
【关键词】:导热油管管板12Cr2MoG12Cr2Mo1焊接工艺
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概述
我公司于河南顺成集团施工的8万吨/年粗苯加氢精制项目已投运近两年时间,近日出现了炉区工段导热油炉工作压力不稳的问题,经设备厂家检查判断为内部导热油管道可能发生了泄露,急需更换管道,否则继续使用将会发生爆炸的严重事故,业主经与我方商讨,在不影响正常生产的情况下需紧急停车一天将管道更换完毕。此项工作涉及到炉膛内部油管道的拆装与管道管板间的焊接工作。
导热油炉各项设计参数
炉体设计材质为Q235B,内、外、中层炉管的设计材质为12Cr2MoG,集箱与弯头设计材质为12Cr2MoG,炉管管板材质为12Cr2Mo1。
经现场对导热油炉炉膛切割后检查,导热油管由于腐蚀情况严重发生了裂纹,尤其是管弯头部位应力大,管弯头部位及管板已经开裂,需将断裂部位切割更换新的管道及弯头。对炉体管道管板材质进行了解后,焊接前对材质性能进行分析后更好控制焊接过程。

312Cr2MoG与12Cr2Mo1性能简介

12Cr2MoG和12Cr2Mo1钢合金元素的总质量分数均为3﹪~5﹪,属于低合金耐热钢。12Cr2MoG钢的化学成分见表1,其抗拉强度Rm=420MPa,下屈服强度ReL=340MPa,50mm最小伸长率32﹪,断面收缩率71﹪,433℃时的下屈服强度ReL=220MPa。12Cr2Mo1钢的化学成分见表2,其抗拉强度Rm=510~680MPa,下屈服强度ReL≥310MPa,断后伸长率A ≥18﹪,室温断面收缩率Z≥45﹪,-18℃夏比冲击功(V型缺口)3个试样平均值不小于55J(其中1个试样Akv≥48J),高温下屈服强度RteL≥235MPa,硬度136~201HB。

表112Cr2MoG换热管化学成分(质量分数)

合金元素Cr能够形成致密的氧化膜,提高钢的抗氧化性,而钢的抗蠕变强度则随含Cr量的增加而降低。Mo是耐热钢中的强化元素,其形成碳化物的能力比元素Cr的弱,优先溶入固溶体,强化固溶体。Mo的熔点高达2625℃,固溶后可提高钢的在结晶温度,并有效的提高钢的高温强度和抗蠕变能力。12Cr2MoG和12Cr2Mo1钢采用了固溶强化、稳定碳化物相以及晶界强化等多种强化手段,使钢具有高的热强性。经过正火加回火处理后,两种钢的组织为贝氏体,具有良好的综合力学性能、工艺性能和相当高的持久强度,抗氧化性能好,组织稳定性好。

12Cr2MoG与12Cr2Mo1钢均属于低合金耐热钢,具有以下特点:①这些钢按其含合金量的不同具有不同程度淬硬倾向。在焊接热循环决定的冷却速度下,焊缝金属和热影响区内可能形成对冷裂纹敏感的显微组织。②耐热钢中含有Cr、Mo、V、Nb和Ti等强碳化形成元素,从而使焊接接头的过热区具有不同程度的再热裂纹(亦称消除应力裂纹)敏感性。③当有害的残余元素总量超过允许极限时,耐热钢的焊接接头会出现回火脆