加氢反应器材料和焊接
加氢反应器封头焊接设计解析
加氢反应器封头焊接设计解析加氢反应器是一种常用的化工设备，用于将氢气与化合物反应生成氢化物。
封头是加氢反应器的重要部件，负责连接反应器的主体，并提供密封保护。
封头的焊接设计对于保证加氢反应器的性能和安全性至关重要。
本文将对加氢反应器封头焊接设计进行详细解析。
首先，封头的材料选择是焊接设计的首要考虑因素。
由于加氢反应器工作条件复杂，需要承受高温、高压和腐蚀等严酷环境，因此封头材料要具有良好的耐腐蚀性和抗高温高压性能。
常用的封头材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。
根据反应器工艺要求和实际情况，选择相应的材料进行焊接设计。
其次，封头的焊接方式和工艺选择也非常重要。
焊接方式可以选择自动焊接、手工焊接等。
自动焊接通常用于大尺寸封头的生产，能够提高生产效率和焊接质量。
手工焊接通常用于小批量、特殊形状的封头焊接。
而焊接工艺选择则需要根据封头的材料和形状进行合理的确定，包括焊接电流、焊接速度、预热温度等参数的确定。
再次，焊缝设计是封头焊接设计中的重要环节。
焊缝的质量和形状直接影响加氢反应器的性能和使用寿命。
常见的焊缝形式有对接焊缝、角焊缝、搭接焊缝等。
焊缝的设计需要考虑到焊接接头的应力分布和应力集中情况，以提高焊接接头的强度和稳定性。
此外，还需要合理选择焊接方法和焊接工艺，以确保焊缝的质量和可靠性。
最后，封头焊接设计还需要考虑到焊缝的检测和检验。
焊缝的质量和完整性对于加氢反应器的安全性和可靠性起着至关重要的作用。
常用的检测方法包括超声波检测、射线检测和液体渗透检测等。
通过对焊缝进行全面的检测和检验，可以及时发现焊接缺陷和问题，并采取相应的措施进行修复和改进。
综上所述，加氢反应器封头焊接设计是一项复杂而重要的工作。
通过合理选择材料、设计焊接方式和工艺、设计焊缝以及进行焊缝的检测和检验，可以确保加氢反应器封头的性能和安全性。
为了保证加氢反应器的长期运行和高效工作，需要对封头焊接设计进行全面的分析和改进。
API 934 加氢反应器制造和材料要求
高温高压临氢2－1/4Cr和3Cr钢制厚壁压力容器材料和制造要求API推荐规程934第一版2000年12月美国石油协会目录1 引言1.1 适用范围2 应用文件3 名词定义3.1 名词定义3.2 缩写4 设计5 母材要求5.1 材料规范5.2 炼钢5.3 化学成分5.4 热处理5.5 机械性能6 焊接材料6.1 材料要求6.2 机械性能7 焊接、热处理和产品试验7.1 一般焊接要求7.2 母材焊接7.3 堆焊层7.4 最终焊后热处理8 无损检验（NDE）8.2 制造前NDE8.3 制造中NDE8.4 制造完成后最终PWHT前NDE8.5 最终PWHT后NDE9 水压试验10 装运准备11 文件图7-1——维氏硬度测量部位表4-1——母材规范5-1——试样热处理高温高压临氢21/4Cr和3Cr钢制厚壁压力容器材料和制造要求1引言本推荐规程适用于炼油、石油化工行业中新建的在高温和高压，氢和含氢流体介质条件下运行的厚壁压力容器。
它是根据这些行业几十年来对这些设备的操作经验和制造厂商和用户的试验结果制订的。
具有这些厚壁压力容器过程装置的业主和认可证颁发者可以修改或补充这个推荐规程，提出附加要求。
1.1 适用范围本推荐规程提出了用于高温高压临氢的新的2 1/4Cr和3Cr钢制压力容器的材料和制造要求，适用于按照ASME规范第Ⅷ卷第2分卷，包括附录26 Cr-Mo钢焊接和热处理的附加要求的强制规则以及ASME 规范案例2151设计、制造、认证和颁发执照的压力容器。
本推荐规程涉及的材料有普通钢材包括标准的2-1/4Cr-1Mo钢, 标准的3Cr-1Mo钢和改进型钢包括增强的2-1/4Cr-1Mo钢、2-1/4C-1rMo-1/4V钢、3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B钢和3Cr-1Mo-1/4V-Cb-Ca钢。
这些厚壁压力容器的内表面可能有奥氏体不锈钢堆焊层以提供附加的耐腐蚀性能。
2 应用文件ASME锅炉及压力容器规范第Ⅱ卷-材料A篇钢铁材料C篇焊条、焊丝及填充金属D篇性能第Ⅴ卷无损检测第Ⅷ卷压力容器第2分卷另一规程附录26 Cr-Mo钢焊接和热处理附加要求的强制规则规范案例21513 Cr-1Mo-1/4V- Co – Ca合金钢板和锻件规范案例2235 应用超声波检验代替射线检验第Ⅸ卷焊接及钎焊评定SA-20 压力容器用钢板的一般技术条件SA-182 高温用锻制或轧制合金钢管法兰、锻制管件、阀门和零件技术条件SA-335 高温用无缝铁素体合金钢管技术条件SA-336 承压高温零件用合金钢锻件技术条件SA-369 高温用碳钢和铁素体合金钢锻造和扩孔管技术条件SA-387 压力容器用铬钼合金钢板技术条件SA-435 钢板超声直射波检验SA-508 压力容器用经淬火和回火的真空处理的碳钢和合金钢锻件技术条件SA-541 压力容器元件用经淬火和回火的碳钢和合金钢锻件技术条件SA-542 压力容器用调质铬钼合金钢板技术条件SA-578 特殊用途普通钢板与复合钢板超声直射波检验SA-832 压力容器用铬钼钒合金钢板ASNTSNT-TC-1AASTMG-146用于高温高压临氢装置钢板不锈钢复层剥离评价的标准方法AWSA4.2测量奥氏体和奥氏体铁素体双相不锈钢焊缝中δ铁素体含量的磁性测量仪标定的标准程序。
焊接工艺卡---加氢反应器焊接
工程名称：加氢反应器焊接
部位（件）名称：
普通低压压力容器焊缝焊接
工艺卡编号：01
焊接方法：手工钨极氩弧焊焊接设备型号：WSME-500逆变式交直流脉冲焊机材料： 2.25Cr-1Mo厚度级别：圆筒体8mm 填充焊缝金属厚度级别:2.5mm。
接头型式：对接接头
纵缝焊接简图：双面埋弧焊焊接位置：
垂直固定、水平固定、全位置
焊接顺序：1-2-3-4-5
预热及中间热处理：见技术要求焊后热处理： 880℃/50min,空冷
焊接材料及要求：规格：φ3.0的专用焊丝
小组人员分工：A：焊接结构材料选择及强度校核;B：材料的焊接性分析;C：反应器焊接结构各部分成型工艺D: 焊接方法及焊接材料的选择;E：焊缝布置及焊接顺序;F：容器焊接工艺流程;G：焊接工艺卡。
预加氢反应器的焊接工艺
预加氢反应器的焊接工艺摘要：介绍了15CrMoR+S32168不锈复合钢板预加氢反应器的焊接工艺技术。
在分析研究的基础上通过采取合理的焊接及热处理工艺，并成功运用于浙江美福石化有限公司40万吨/年DCCC汽油加氢脱硫装置的焊接制造中，取得了良好的效果，不仅保证了产品的各项力学性能，而且不锈钢复层的耐蚀性能也达到技术指标，还为同类产品的焊接积累了宝贵的经验。
关键词：不锈钢复合板；预加氢反应器；焊接工艺；力学性能；耐腐蚀性能一、前言预加氢反应器通常是在高温、临氢等苛刻条件下工作，并在含有氢及硫化氢介质中运行，对安全性的要求特别高，该设备的主体材质为15CrMoR+S32168，复合材料的焊接是该设备制造中的重要环节，也是确保其设备整体质量的关键。
二、设备简介该设备的主体材质为：15CrMoR+S32168；板厚：（24+3）mm；热处理方式：整体焊后热处理；无损检测：100%RT+100%UT（主体焊缝）100%MT+100%PT（其他部件角焊缝）；。
焊接工艺分析：复层材料在焊接热过程中，奥氏体不锈钢能吸收大量的氢，当冷却速度较快时，残留的氢不能逸出，将会引起氢腐蚀、氢脆，在焊接残余应力和腐蚀介质的共同作用下，将会引起硫化物应力腐蚀。
因此，需要制定特殊的焊接工艺来保证焊接质量和以后的使用质量。
三、材料的化学成分和力学性能四、主体材料纵环焊缝的焊接工艺1.焊接方法基层采用手工电弧焊打底，埋弧自动焊盖面的焊接方式，过渡层和复层均采用手工电弧焊焊接。
2.坡口形式根据设计要求，坡口采用剥离复层的X形坡口，坡口的形状和尺寸如下图所示：选用这种坡口形式的优点在于：采用双面焊接，先用手工电弧焊焊内侧基层，而后埋弧自动焊焊外侧基层，最后手工电弧焊焊接过渡层和复层。
以免复层重复受热，而导致产生疲劳裂纹的倾向增大；又减少了复层侧的焊接量。
同时复层剥离，又能最大限度地降低基材对复材的稀释程度。
3.焊接工艺程序3.1坡口及其两侧各20mm范围内进行表面清理，去除油污、水、锈及氧化皮等污物。
加氢反应器工艺流程图
理化检验
堆焊E309L 所有堆焊面 DHT
堆焊E347 密封槽不堆焊E347
6、底部卸料口法兰盖：
MT、HB DT PT PT、HB
、 、 测厚、
PT
、 、 测厚、
外协锻件回厂 机加 性能热处理 性能取试 机加符图 机加密封槽309L符图 密封槽堆焊E347 机加密封槽符图 理化检验 PWHT
堆焊E309L 所有堆焊面 堆焊E347 密封槽不堆焊E347
机加 密封槽
产品焊接试板T-B-1，T-B-2 T-A-1理化检验合格
水压试验
清理
除锈
涂装
发货
注1：筒节在加工时，如果封头未回，则与封头相配的一端可以在堆焊后加工坡口。 注2：下过渡段在加工内外园和凸台时，若毛坯状况满足图纸凸台尺寸要求则可不再进行堆焊凸台等工序，直接进行堆焊309 及 后续工序。 注3：当 钢板的模拟 后的复验的性能数据满足要求时，裙座 部分与设备整体同炉进行 ，否则应调整 工序，使裙座 部分与设备分开进行局部消应热处理。
VT、CT、UT MT、 RT
PT
、 、 测厚、
2、上球形封头部件的组焊：
DT DT
VT、CT、UT MT、 RT
PT
、 、 测厚、
4 7 1 7
组焊卸料管与卸料口法兰
DHT 补堆E309L
DHT
补堆E347
组焊下封头与出口管段、卸料管 组装产品焊接试板T-A-1 清根 焊接
ISR 试板同炉
补堆E309L
DT、 MT
材料复验 焊接
划线下料 含T-A-1 筒节一展长根据封头定 冷卷成形 割纵缝坡口 组装纵缝 含试板
进炉ISR 校园
其余筒节不进行此工序
加氢反应器焊接技术
2 带极堆焊技术
1）堆焊前将筒体内壁表面的氧化铁、油污等杂物去除掉，过渡层堆
焊前预热温度不低于150℃，过渡层堆焊完成后立即进行消氢处理，复层
堆焊时不需要预热；
2）焊接材料：焊丝US-521S（日本神钢）Φ4，焊剂PF-200（日本神
2）带极堆焊材料见下表：
钢），焊条（装配、点焊用）CMA-106N（日本神钢）Φ4；
1）焊接材料：焊丝US-521S（日本神钢）Φ4，焊剂PF-200（日本神
钢），焊条（装配、点焊用）CMA-106N（日本神钢）Φ4；
2）焊前预热不低于150℃；
3）焊接参数：焊接电流I=500-550A；焊接电压U=28-30V；焊接速度
v=360-400mm/min；对于局部应力较大部位焊接后进行中间消除应力热处
加氢反应器焊接技术
张立东
（中国石油天然气第七建设公司 山东 胶州 266300）
摘 要： 概述加氢反应器制作的各种焊接方法，通过焊接试验和工艺评定，掌握加氢反应器制造的各种焊接技术，确保产品质量安全。
关键词： 加氢反应器；焊接；热处理
中图分类号：TE966 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0620065－01
1）焊接方法：自动钨极氩弧堆焊。
2）焊材材料见下表：
4）焊接参数：焊接电流I=500-550A；焊接电压U=28-30V；焊接速度
v=360-400mm/min；
5）为防止产生应力裂纹，焊后进行中间消除应力热处理。
5 结论
通过了大量的焊接试验，确定了焊前预热温度、焊接参数及中间热处
理及消氢的选择，掌握了21/4Cr-1Mo材料的焊接技术，为生产提供了可靠
汽油加氢加氢反应器入口15CrMo管道焊接工艺的探讨
汽油加氢加氢反应器入口15CrMo管道焊接工艺的探讨兰州石化公司乙烯厂汽油加氢装置一段加氢反应器R102顶部入口管道优化项目中，在对管道焊接工艺使用上我们套用设备制造公司现有的15CrMo同种材质管道焊接工艺评定中的方案内容，先对活动焊口进行组对焊接后，经对焊口进行射线无损检测，发现焊口多出有密集性气孔缺陷，且焊缝我先帮外观存在飞溅、咬边缺陷。
由于优化管道内工作介质为加氢汽油没操作温度较高，危险性大，为保证焊接质量过关一次合格，我们对现15CrMo管道焊接工艺进行了分析研究。
标签：15CrMo；焊接工艺；热处理1 管道的化学成分及力学性能15CrMo 钢是以铬钼为基本合金元素的合金钢，其金相组织为珠光体。
从表1 和表2 可以看出15CrMo 钢的合金元素以Cr 和Mo 为主。
钼的熔点高，铬与氧高温时能形成致密的氧化铬，提高了钢管的高温抗氧化性，从而使材料强度得到提高。
1.1 管材的化学成分1.2 管材的力学性能2 焊接缺陷原因分析我们在对已焊接的焊口进行返口及现场固定焊口焊接前，对先前焊接的不合格焊口缺陷进行了原因分析如下：①按照15CrMo同种材质管道对口焊接工艺评定中的内容对拆卸下来施焊的活动焊口进行组对焊接，在焊接前对焊口处母材两端大于4倍壁厚的位置进行加热处理，采用氧乙炔气焊加热，未达到焊评中设定的加热温度值；②焊接时使用的焊丝（H13CrMoA）纯度不佳不合格，且含碳量大；③焊接时气体保护效果不佳，保护层受到破坏，有空气进入焊接部位，产生气孔。
3 15CrMo钢管道焊接工序3.1 焊接工艺方案的选择根据SHU520-91石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程及现场实际要求，在实际施焊过程中，采取先预热，再焊接，然后进行无损检测，如出现不合格焊口，便进行返修，合格后再做热处理的焊接工艺方案。
焊接方法：依据焊接工艺评定中的内容，对反应器入口管道焊接时，采用的焊接方法为氩弧打底，手工电弧焊盖面的焊接方法行对焊口进施焊。
乙炔加氢反应器S30409材料焊接工艺试验
锈 钢 焊 缝 凝 固 过 程 中 ，Ｎｉ 易与 Ｓ 、Ｐ 等 杂 质 元 素 形 成 低 熔 点 共
晶 ，从 而 产生 结 晶或 液化 裂 纹 。 晶 问 腐蚀 产 生 的 原 因是 当焊 接接头处于５ ０ ０ ￣ ８ ０ ０ ℃ 温 度 区 间 时 ，过 饱 和 固熔 的碳 向 晶粒 边 界
生 晶 间腐 蚀 。 由此 可 见 ，避 免 产 生 焊 接 热 裂 纹 和 晶 间 腐 蚀 应 注 意 以 下 事
烷 、 甲烷 、 丙烯 等 。 为 保证 焊 接
接 头 力学 性 能 ，采 用 与￥ ３ ０ ４ ０ ９ 同
２ ． 工 艺评 定试验
乙 炔 加 氢 反 应 器 制 造 主 要 采
焊接 中采用等 离子弧气刨代替碳 弧气刨进行双面焊反面清根，加强清根后坡 口表面 的清理 ，可 以
减 少 焊缝 中 的夹 渣和 裂纹缺 陷。 关 键 词 ：Ｓ ３ ０ ４ ０ ９ ；焊接 性 ；工 艺评 定 试 验 ；等 离 子 弧 气刨
￥ ３ ０ ４ ０ ９ 材料 为耐 热 奥 氏体 不 锈 钢 ，因具 有 高温 蠕 变 强 度 、抗
试 件 焊 接 采 用 焊 前 不 预 热 ， 焊 接 过 程 中 道 间 温 度 控 制 在１ ０ ０ ℃ 以 内 ， 多 层 多道 焊 的 形 式 ， 氯 弧 焊 时 背 面 采 用 氩 气 保
护 ， 焊 后 不 进 行 消 除 应 力 热 处 理 ，拟 定 的 焊 接 参 数 如 表 ４ ～表 ６
标 准 值
表２ 力学性能
力学性能 屈服强度
Ｒｐ ｏ ／ ＭＰ ａ ２
．
抗拉强 度
Ｒ ／ ＭＰ ａ
加氢反应器12Cr2Mo1V钢焊接工艺制定
《装备维修技术》2019年第3期（总第171期）doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.03.176加氢反应器12Cr2Mo1V钢焊接工艺制定牛翰卿（兰州兰石集团有限公司铸锻分公司，甘肃兰州730314）摘要：12Cr2Mo1V钢主要用于高温、高压和高氢分压的加氢装置中，是大型压力容器锻件的理想材料。
为保证焊后焊接接头安全性，必须要进行焊接工艺评定。
在对12Cr2Mo1V钢焊接性进行理论分析的基础上，制定了12Cr2Mo1V钢的焊接工艺方案，并按照ASME IX钢卷标准进行了焊接工艺评定试验。
结果表明，所制定的焊接工艺方案其焊接接头性能符合TSG21–2016《固定式压力容器安全技术检测规程》有关技术要求。
关键词：12Cr2Mo1V；焊接工艺；焊接接头随着加氢工艺技术的提高、特别是渣油加氢改质和煤加氢液化工艺的不断发展，加氢装置规模趋于大型化，加氢设备使用条件趋于更高温。
目前12Cr2Mo1V钢因加入钒和微量合金元素提高钢的淬透性和钢的强度等级；具有较高的抗高温蠕变性能、抗回火脆化能力、抗氢侵蚀、氢脆和氢致裂纹的能力，是大型压力容器锻件的理想材料[1]。
因12Cr2Mo1V钢使用要求及服役环境的特殊性，为确保焊后产品的安全性，合理评价焊接工艺，保证焊接工艺的合理性，使焊接接头符合技术要求，具有非常重要意义。
一、试验试板材料（一）焊接试板规格及坡口形式12Cr2Mo1V钢焊接试验所用锻件试板规格为1000×120×45，4块（2对），坡口加工图如图1所示：图112Cr2Mo1V焊接试板规格及坡口图（二） 12Cr2Mo1V焊接试板化学成分及焊接性表1 12Cr2Mo1V焊接试板化学成分元素C Si Mn P S Cr Mo标准≤0.15≤0.100.30–0.60≤0.012≤0.010 2.00–2.500.90–1.10成品0.120.070.500.0050.002 2.310.96元素V Ni Cu Nb Ti B标准0.25–0.35≤0.25≤0.25≤0.07≤0.03≤0.002成品0.270.160.060.030.010.001标准为NB/T47008–2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》12Cr2Mo1V焊接试板化学成分如表1所示。
谈加钒钢加氢反应器的焊接控制与采购标准化管理_赵保兴
２０１４年６月谈加钒钢加氢反应器的焊接控制与采购标准化管理赵保兴（中国石化物资装备部标准化处北京１００７２８）摘要：加氢反应器作为加氢装置核心设备，长期在高温高压及氢和硫化氢介质下运行，工况十分苛刻。
反应器因为造价高，确保在役运行安全可靠是是延长设备使用寿命的经济可靠方法。
而制造过程中的有效控制是确保在役安全运行的必备条件。
本文阐述加氢反应器用21/4Cr-1Vo-1/4V 钢材的焊接特点和相关采购标准中焊接控制要点，期望在设备制造过程中对质量起到有效控制。
关键词：加氢反应器；焊接；标准化一、综述众所周知，加氢反应器作为加氢装置核心设备，长期在高温高压及氢和硫化氢介质下运行，工况十分苛刻，在役长期运行及维护过程非常复杂，确保在役运行安全可靠是是延长设备使用寿命的经济可靠方法。
而制造过程中的有效控制是确保在役安全运行的必备条件。
１９６３年，日本神户制钢所生产出世界上第一台Ｃｒ－Ｍｏ钢板加氢反应器，当时对Ｊ系数没有要求。
７０年代，加氢反应器的结构逐渐改进为板焊或锻焊加内壁堆焊不锈钢，且锻焊结构的比例逐年增加。
但这一时期的反应器出现了不少事故，主要是在役设备材料脆化造成的脆性破坏事故。
为避免回火脆性事故发生，低硅Ｃｒ－Ｍｏ钢材料应运而生，并对Ｊ系数提出了要求，最初规定为Ｊ≤３００，之后提高到Ｊ≤２５０，再发展到Ｊ≤１８０，且（ｖＴｒ５４＋２．５ΔｖＴｒ５４）≤３８℃。
８０年代，我国开始制造锻焊结构加氢反应器。
从１９８３年开始，中国一重开始为抚顺石油三厂研制２１／４Ｃｒ１Ｍｏ锻焊反应器，并于１９８９年研制成功。
近年来，随着燃油质量标准不断升级，加工原油日趋重质或超重质化。
为了提高资源综合利用率，把重质、劣质原油尽可能多地转化为优质成品油和化工原料，生产工艺上出现了重质油裂化、煤液化和渣油加氢技术，操作温度和操作条件更趋苛刻，生产装置和设备日益大型化，常规Ｃｒ－Ｍｏ钢高温强度、抗氢侵蚀能力已经不能满足要求。
加氢反应器材料和焊接
加氢反应器材料和焊接加氢反应器材和焊接近30年来，加氢技术发展迅速，加氢反应器由内部衬非金属隔热层的冷壁结构发展成为壳体内壁堆焊不锈钢层的热壁结构即热壁加氢反应器。
热壁加氢反应器具有有效体积利用率高、施工周期短、生产维护方便、器壁不易过热及安全可靠等特点，因此为世界各国普遍应用。
我国从20世纪80年代初开发热壁加氢反应器获得成功后，近20年来，由兰州石油化工机器总厂（简称兰石厂）、第一重机厂（简称一重）和上海锅炉厂（简称上锅厂）等单位制造了板焊式、锻焊式结构的热壁加氢反应器近百台，满足了国内使用厂家的需求，这些设备已投入使用多年，运行情况良好。
加氢反应器在10～25MPa高压、400～480℃高温、临氢及硫化氢等条件下工作，为防止氢脆、氢腐蚀、硫化物腐蚀、Cr－Mo钢回火脆化以及难焊层的剥离等严重损伤，对该设备设计要求高、难度大，制造工艺复杂，对材料、焊接技术以及焊接质量都有很高要求。
1 壳体材料应用及发展在热壁加氢反应器壳体内壁堆焊不锈钢防蚀层，形成双金属结构。
其壳体材料在临氢条件下工作，主要依据耐尔逊（Nelson）曲线来确定，自20世纪60年代以来， 2．25Cr－1Mo钢被广泛应用于加氢设备上，是热壁加氢反应器主选材料。
随着人们对设备损伤认识上的深入以及冶炼技术的不断提高，该钢的纯洁性、均质性、抗氢性和综合力学性能不断得到改善和提高，表1为不同时期对板焊式加氢反应器钢板化学成分的要求。
表1 不同时期对板焊式加氢反应器钢板化学成分要求％┌─────────────┬──────────────────────┐│化学成分80年代90年代│化学成分80年代90年代│├─────────────┼──────────────────────┤│C ≤0．15 ≤0．15│ Ni ≤0．18 ││Si ≤0．25 ≤0．10│ Cu ≤0．20 ││Mn 0．3～0.6 0.3～0.6│ As ≤0．016 ││S ≤0．010 ≤0.010│ Sn ≤0．015 ││P ≤0．012 ≤0.012│ Sb ≤0．003 ││Cr 2．0～2.5 2.0～2.5│X／×10－6 ≤25 ≤20 ││Mo 0．9～1.1 0.9～1.1│ J ≤200 ≤150 │└─────────────┴──────────────────────┘注：X=（Si＋Mn）（P＋Sn）×104；J=（10P＋Sb＋4Sn＋As）×10－2。
加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊条的研制
Electric Welding Machine·23·Electric Welding Machine本文参考文献引用格式： 范阳阳，缪兴平，楚成刚. 加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V 钢焊条的研制[J]. 电焊机，2021，51（1）：23-27.加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊条的研制0 前言 加氢反应器是石油炼化装备加氢裂化工艺的核心装备，通常工作在高温、高压、充氢环境下，成品壁厚可达350 mm 以上，单台吨位超过3 000 t，代表了高端装备设计和制造的最高水平。
加氢反应器技术水平的进步离不开耐热钢的发展。
目前，2.25Cr-1Mo-0.25V 钢是加氢反应器的首选材质。
通过添加V-Nb 元素，钢材的强度与2.25Cr-1Mo 钢相比进一步提高，高温蠕变断裂性能有所改进，能够有效减小加氢反应器结构壁厚，并且抗氢剥离、抗氢腐蚀以及耐回火脆化的能力进一步提高[1]。
国内以一重、二重等企业为代表的装备制造企业已经解决了2.25Cr-1Mo-0.25V 钢大型锻件的均收稿日期：2020-11-13基金项目：四川省科技计划项目（2014GZ0116）；四川省重点技术创新专项（2016CD00108）作者简介：范阳阳（1985—），男，博士，高级工程师，主要从事特种焊材研究及国产化工作。
E-mail：***********************。
匀化、致密化和各向同性难题，并且具备了世界一流的加氢反应器制造能力。
然而，制造过程所需的配套焊接材料却长期依赖进口，成为制约加氢反应器制造完全国产化的关键环节[2]。
2.25Cr-1Mo-0.25V 钢配套焊接材料的国产化开发，一方面能够填补加氢反应器制造产业链的空白，另一方面能够降低制造企业的焊材采购成本及周期。
为此，进行了加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V 钢焊条的研制。
1 配方设计1.1 技术难点 2.25Cr-1Mo-0.25V 钢焊条成品主要技术难度如下：（1）多种热处理条件下，焊缝金属同时满足焊材技术条件对于室温拉伸性能、高温拉伸性能、低温范阳阳1，2，缪兴平1，2，楚成刚1，2（1.四川西冶新材料股份有限公司，四川 成都 611730；2.四川省特种焊接材料研究开发工重点关注第 51 卷Electric Welding Machine·24·冲击韧性、硬度、侧弯、耐回火脆化等性能的要求；（2）焊缝金属纯净度高， P、As、Sn、Sb 等痕量元素严格受控；（3）良好的焊接工艺性及抗裂性。
加氢反应器用钢及其焊缝的回火脆性
空 冷
分 有关 。
（ ） 、 ｎ Ｓ 、 等 杂质元 素 １ Ｐ Ｓ 、 ｂ Ａｓ
众 所周 知 ， 、ｎＳ Ｐ Ｓ 、ｂ和 Ａｓ 是杂 质元 素 ， 通 过对 炼钢 原 但 料进行 管理可 以使 Ｓ 、ｂ Ａ 的含 量 尽量 少 ， ｎＳ 、 ｓ 因此 杂质 元 素 中带来 实质 问题 的是 磷 。 沈冬 冬 ”利用 Ａ Ｓ俄歇 能谱仪对 经过 ９０ Ｅ ８ ℃淬火 、 同 不
理后， 焊接 热影 响区 中的粗 晶粒 区 ， 有时会 产 生 严重 的脆性 ，
２ 加氢反应 器用钢及焊缝 的回火脆性
２ １ Ｃ＿ ． ｒＭｏ钢的 回火脆 性
Ｃ — 钢 的 回火 脆性被 认为 是其 重要 的材质 特 性之 ～ ， ｒ Ｍｏ 人 们很早 之前就 对 其 进行 了研 究 ， 是 对 于 它 的 机制 ， 今 但 至
总时 间：３ ｈ ２３
张幼 德［］ 过建立 加氢 反应器 用钢 的步冷试 验前 后 ５Ｊ Ｊ通 ４ 转 变 温 度 图 ， ２ ２Ｃ一Ｍｏ ２ ２Ｃ＿Ｍｏ ． ５ 和 ３ ｒ 对 ．５ｒ １ 、． ５ ｒ １ 一 ２Ｖ ０ Ｃ一 １ 一．５ 的回火脆 化倾 向进 行对 比 ， 果 发 现 ， 严 格 控 Ｍｏ０ ２Ｖ 结 在
加 氢反 应 器 用钢及 其焊 缝 的 回火脆性 ／ 冬梅 等 马
・５ ３ ・ ｌ
加氢 反 应 器 用钢 及 其 焊缝 的 回火 脆 性
马冬 梅 ， 荣禄 孙
（ 天津工业大学机械 电子学 院 ， 天津 ３ ０ ６ ） ０ １０
摘要 加 氢反应 器是 炼油工业 中的核 心设 备 。Ｃ － ｒＭｏ钢 因其 良好 的 力学性 能而被 广泛 应用 于反 应 器的制造 。
．
加氢反应器主体材料钢板的焊接制造
元素 Ｃ
作者简介 ：刘玉芳（９４～）女 ， 业于大庆市广播 电视 大 １７ ， 毕 学 ，１ ｛‘ 算机应用 与 Ｉ 专业 ， 程 现从事承压类 特种 设备的检验。
含量 ０ （ １ ００ ． ０ ． ｌ０ １ （ １ ２４ ． ． ０ ２ ． ％） ４ ．９ Ｏ ５ Ｏ ｏ７ ０ ． ） ３ ． １ｏ Ｏ ５ ０ ｏ ３ ． ３ ５ ． Ｏ２ ８
Ｗ ｅｄ ｎ ｂ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｄ ｏ ｒ ａ ｉ ｇ Ｒｅ ｃ ｏ ａ ｎ Ｂｏ ｙ Ｍ ａ ｅ ａ ｌ ｉ ｇ Ｆａ ｒｃ ｔ ｆＨｙ ｒ ｔｅ ｔ ａ ｔ ｒ Ｍ ｉ ｄ ｔ ｒ ｌ ｏ ｎ ｉ
Ｌ Ｕ Ｉ Ｙｕ— ｆｎ ａｇ
（ Ｑｌ ｅｉ ｕｐ ｅｔ ｕｅｖ ｉ ， ｌｐｃ ｏ ｄＲ ｓａｃ ｅｔ ， Ｉｌ ｅｏ ｇ ａｇ ｌｉｇｓ ｃ ｌ ｑ ｉｍ ｎ ｐｒｉｏ Ｉｓｅｌ ａ ｅｅｒｈＣ ｎｅ ｑ １ ｉ Ｉ ｉ ｎ ｉｎ ） ｌ ｐ ａｅ Ｓ ｓｎ ｌ ｉ ｎ ｎ ｒ ｉ ｎＪｌ ｉ ｇ
．
６
表３
元素 Ｃ
应 用能源技 术
１Ｃ２ ｏＲ钢化学成分 （ ２ ｒＭ ｌ ％）
Ｍ Ｐ ｎ Ｓ Ｃ Ｎ Ｑ Ｍ Ｖ Ａ Ｎ ｕ ｉ ｏ Ｌ 目
．
２０ 年第 ｌ （ ０８ ２期 总第 １２ ） ３期
减少操 作 人员 劳动强度 。 经 过不 断探 索 和评 定结 果 ， 造 中采 用 了 以 制
表２ Ａ ＭＥＳ Ｓ Ａ一３７ Ｒ ２ Ｉ 川 崎 ） 的化 学 成分 （ Ｊ ８Ｍ Ｇ ２Ｃ２（ 钢 ％
Ｓ Ｍ Ｐ ｉ ｎ Ｓ Ｃ Ｎ ｕ ｉ ｃ Ｍ Ｖ Ａ Ｎ ｌ ｏ Ｉ Ｂ
加氢反应器的焊接制造
加氢反应器的焊接制造一、概述加氢反应器是炼油化工行业中加氢装置的核心设备，工作条件十分苛刻，要求设备既耐高温(约400 ~ 450℃)、高压(8 ~ 18MPa)，还要能抗氢腐蚀，为此，一般选用Cr-Mo耐热钢制造壳体，有的选用1Cr-0.5Mo或1．25Cr-0.5Mo-Si，但更多的选用2.25Cr-1Mo钢，为了适应更高温和抗氢性能更苛刻的条件，近年来又研制了3Cr-1Mo-0.25V及2.25Cr-1Mo-0.25V制造热壁加氢反应器。
从结构形式讲，加氢反应器分冷壁加氢反应器和热壁加氢反应器，20世纪60年代初由于冶炼水平与制造水平有限，加氢反应器多数冷壁结构形式，即在反应器内衬上很厚的大颗粒珍珠岩混凝土保温层以保证反应器壳体的壁温不致过热。
20世纪70年代以后随着技术的不断发展逐渐由冷壁加氢反应器转向热壁加氢反应器。
热壁加氢反应器克服了冷壁反应器的不足，内壁不需要衬保温层，具有有效体积利用率高、施工周期短、生产维护方便、安全可靠等特点，因此为世界各国普遍采用并且向大型化发展。
二、加氢反应器的焊接现以最典型的加氢用钢2.25Cr-1Mo制造的热壁加氢反应器壳体作为焊接实例介绍加氢热壁反应器的焊接。
某石化总厂一台直径为Φ1 800mm，壁厚δ=108mm，长度为30869mm的热壁加氢反应器。
主壳体包括筒体、封头，全部采用2.25Cr-1Mo钢板制造，接管法兰、弯管、直管全部采用2.25Cr-1Mo锻件制造，所有部件内壁堆焊双层不锈钢(309L+347L)耐蚀层。
在产品制造前，应按产品技术条件和JB 4708《钢制压力容器焊接工艺评定》进行以下评定：①用于筒体纵、环缝埋弧焊工艺评定一项；②用于接管法兰环缝、弯管间环缝手工钨极氩弧焊、焊条电弧焊工艺评定各一项；③用于接管法兰与壳体焊接焊条电弧焊工艺评定一项；④用于筒体内壁带极堆焊工艺评定一项；⑤用于封头内壁带极堆焊工艺评定一项；⑥用于Φ内<100mm的小管径内壁自动钨极氩弧堆焊工艺评定一项；⑦用于弯管内壁自动钨极氩弧焊工艺评定一项；⑧用于Φ内≥100mm接管内壁不锈钢药芯焊丝自动堆焊一项；⑨焊条电弧焊堆焊工艺评定一项；以工艺评定以依据，编制指导产品生产的焊接工艺规程。
热壁加氢反应器材料及焊接技术
白２ 世 纪６ 年代 以来 ，２２ Ｃ ｌ 钢被 广泛 应用 于 ０ ０ ．５ ｒＭｏ 加 氧 设备 ． ，是 热 壁 加 氧 反 应 器 丰 选材 料 。随 着
人们 对 设 备 损 伤 认识 的； 入 以及 冶炼 技 术 的 不 ＿ ； Ｉ ｛ 断提 高 ， 该钢 的纯 洁 性 、均 质性 、抗 氧 性 和 综 合
器 壁 太 厚 ， 反应 器总 质 量 过 人 ，给 制 造 、运 输 和 安 装 都 带 来 了很 大 困难 ， 当然 也会 使 综 合投 资增
脆 化 以及 堆 焊 层 的 剥 离 等严 重 损 伤 ， 类 设 符 设 计 要求 高 、难 度 大 ，制 造 上 艺复 杂 ，对 材 料 、 焊 接技 术 以及焊接 顾 量都 台很 高要 求 。 １ 体 材 料 应 用 及 发 展 壳
般 的 ２２ Ｃｒ Ｍｏ 制 造 大 犁 反 应 器 ， 往 往 会 造 成 ．５ １ 米
运 行情 况 良好 。加 氖 反 应 器 在 ｌ ～２ ＭＰ 高 Ｊ ０ ５ ａ 玉、 ４ ０ ８ ℃ 高温 、 临氧 及 硫 化 氢等 条 件 卜 作 ， ０ ￣４ ０ 工 为 防止 氧 脆 、氧 腐 蚀 、硫 化物 腐 蚀 、Ｃ Ｍｏ Ｎ ｒ ｇ 回火
也提 高 到ｘ ≤ １ ０ ， Ｊ １０ （ ｒ４ ５ １～ Ｘ ≤ ０ 。 ＶＴ ５ 为步 冷
成 功 后 ，近 ２ 年 来 ， 由 ｊ 州 石 油 化 Ｔ机 器 总 ，‘ ０ （ 简称 兰 石 厂 ） 、第 一 重 机 厂 （ 称 一 重 ）利 简 海锅炉厂 （ 简称 ｝ 锅 一 ）等 单 何 制 造 了板 焊 式 、 锻 焊 式 结 构 的 热壁 加 氖 反应 器 近 百 台 ，满 足 了 国
石 油 与 化 工 设备 ２ １ 年第 １ 卷 ００ ３
预加氢反应器的焊接技术
２９ Ｐ。 ．Ｍ ａ⑤操作介质 ：油气 ＋ 氢气及微 量 Ｈ ｓ ，。
三、设备的使用特点
该设备工作条件 的苛刻 ，决定 了它在使用过程 巾将 会 出现氢腐蚀 、氢脆 以及硫 化物 应力腐蚀 等问题 ，在考
虑强 度 、刚 度 和 抗 腐 蚀 的 情 况 下，选 择 复 合 材 料
１ Ｃ Ｍｏ （ ＋Ｓ ３ １ ５ ｒ Ｒ Ｈ） ＵＳ２ 。复层 材料 在 焊接 热过 程 中 ，
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预 加 氢 反 应 器 的焊 接 技 术
合肥通用机械研究院 （ 徽 ２０３ ） 安 ３ ０ １ 杨吉梅 陶昌勤 中国石油天然气第一建设 公司石化设 备厂 （ 南洛阳 ４ １０ ） 肖向利 河 ７ ０ ０ 体材料 １ ｒ Ｈ Ｓ Ｓ２ 不锈复合钢板的焊接性分析，制 摘 ５ Ｍ Ｒ（ ） 斗 Ｕ ３１ ￡
定 出合理的 焊接工艺，并指出该种材料的焊接特点、施焊要求及焊接注意事项
一
、
概述
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表 １ 母材化学成分 （ 量分数 ） 质
＼
～～
（ ） ％
必须分别进行焊接 ，其焊接性 及焊接工艺等应 分别 由各
自的特 点来 决 定。但 是 ，二者 交 界处 属 于异种 钢 的焊 接 ，因此 １Ｃ Ｍ Ｒ （ ） ＋Ｓ Ｓ２ 复合 材料 焊接 成功 ５ｒ ｏ Ｈ Ｕ ３１ 的关键在于对基层和堆焊复合层选择合理 的焊接Ｔ艺。
奥氏体不锈钢能吸收大量的氢 ，当冷却速 度较快时 ，残 留的氢不能逸出 ，将会 引起 氢腐蚀 、氢脆 ，在 焊接残余 应力和腐蚀介质的共同作用 下 ， 会引起硫 化物应力腐 将 蚀。因此 ，需要采用一 定焊接工 艺来保证焊接 质量和 以 后的使用质量 。
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加氢反应器材和焊接近30年来，加氢技术发展迅速，加氢反应器由内部衬非金属隔热层的冷壁结构发展成为壳体内壁堆焊不锈钢层的热壁结构即热壁加氢反应器。
热壁加氢反应器具有有效体积利用率高、施工周期短、生产维护方便、器壁不易过热及安全可靠等特点，因此为世界各国普遍应用。
我国从20世纪80年代初开发热壁加氢反应器获得成功后，近20年来，由兰州石油化工机器总厂（简称兰石厂）、第一重机厂（简称一重）和上海锅炉厂（简称上锅厂）等单位制造了板焊式、锻焊式结构的热壁加氢反应器近百台，满足了国内使用厂家的需求，这些设备已投入使用多年，运行情况良好。
加氢反应器在10～25MPa高压、400～480℃高温、临氢及硫化氢等条件下工作，为防止氢脆、氢腐蚀、硫化物腐蚀、Cr－Mo钢回火脆化以及难焊层的剥离等严重损伤，对该设备设计要求高、难度大，制造工艺复杂，对材料、焊接技术以及焊接质量都有很高要求。
1 壳体材料应用及发展在热壁加氢反应器壳体内壁堆焊不锈钢防蚀层，形成双金属结构。
其壳体材料在临氢条件下工作，主要依据耐尔逊（Nelson）曲线来确定，自20世纪60年代以来， 2．25Cr－1Mo钢被广泛应用于加氢设备上，是热壁加氢反应器主选材料。
随着人们对设备损伤认识上的深入以及冶炼技术的不断提高，该钢的纯洁性、均质性、抗氢性和综合力学性能不断得到改善和提高，表1为不同时期对板焊式加氢反应器钢板化学成分的要求。
表1 不同时期对板焊式加氢反应器钢板化学成分要求％┌─────────────┬──────────────────────┐│化学成分80年代90年代│化学成分80年代90年代│├─────────────┼──────────────────────┤│C ≤0．15 ≤0．15│ Ni ≤0．18 ││Si ≤0．25 ≤0．10│ Cu ≤0．20 ││Mn 0．3～0.6 0.3～0.6│ As ≤0．016 ││S ≤0．010 ≤0.010│ Sn ≤0．015 ││P ≤0．012 ≤0.012│ Sb ≤0．003 ││Cr 2．0～2.5 2.0～2.5│X／×10－6 ≤25 ≤20 ││Mo 0．9～1.1 0.9～1.1│ J ≤200 ≤150 │└─────────────┴──────────────────────┘注：X=（Si＋Mn）（P＋Sn）×104；J=（10P＋Sb＋4Sn＋As）×10－2。
从表1可看出，为减小长期在高温下工作的回火脆化倾向，对用于热壁加氢反应器2．25Cr-1Mo的含Si量及含P量控制的很低，且对一些微量元素的影响也作了相应的控制。
为了评定材料抗回火脆化性能，世界各国均用步冷处理前后韧性的变化来衡量。
在20世纪80年代初，回火脆化指标为VTr54＋1．5△VTr54≤38℃，90年代初为VTr54＋2．5△VTr54≤38℃，而目前设计要求更高，即VTr54+2．5△VTr54≤10℃或VTr54＋3△VTr54≤24℃， X与J系数也提高到X ≤15×10－6，J≤100。
（VTr54为步冷处理前相对于54J冲击功的转变温度，△VTr54。
为步冷处理后转变温度的增量）。
对材料的韧性指标要求也在提高，20世纪80年代要求-10℃的复比，冲击功为61J，而90年代要求-30℃的AKV为55J。
随着加氢装置规模不断扩大，反应器尺寸也越来越大，同时设备的设计条件更加苛刻，若采用一般的2．25Cr－1Mo来制造大型反应器，往往会造成器壁太厚，反应器总质量过大，给制造、运输和安装都带来了很大困难，当然也会使综合投资增加。
从抗氢性能和抗蠕变性能考虑，2．25 Cr－1Mo最高温度极限达到454℃，满足不了某些油品深加工和煤油加氢液化的要求。
因此近十几年来，国际上相继开发了改进型的Cr－Mo类抗氢新钢种2．25Cr－1Mo-0．25V、 3Cr－1Mo－0．25V等，其成分见表2，力学性能见表3。
表2 抗氢钢种化学成分％化学 2.25Cr-1Mo 3Cr-1Mo 化学 2.25Cr-1Mo 3Cr-1Mo成分 -0.25V -0.25V 成分 -0.25V -0.25VC ≤0．17 ≤0.17 Mo 0.9～1.1 0.87～1.1Si ≤0．10 ≤0．10 V 0.25～0.35 0.25～0.35Mn 0．3～0．6 0．3～0．6 Ti ≤0.035 ≤0.035P ≤0．015 ≤0．010 B ≤0.003S ≤0．010 ≤0．010 X/×10-6 ≤15 ≤15Ni ≤0．25 ≤0．40 J ≤100 ≤100Cr 2．0～2．5 2．75～3．25表3 抗氢新钢种力学性能钢种σ0.2／MPa σb／MPa σ4／MPa AKV／J2．25Cr－1Mo ≥310 517～689 ≥18 ≥55（－30℃）2．25Cr－1Mo－0．25V ≥415 585～760 ≥18 ≥54（－18℃）3Cr－1Mo-0．25V ≥415 585～760 ≥18 ≥54（－18℃）改进型Cr－Mo钢具有较高的抗蠕变性能及抗回火脆化性能，其回火脆化指标要求提高到△VTr54＋3△VTr54≤0℃。
由于钢中含有非常稳定的矾碳化物，使H和C不易反应，所以有很好的抗氢腐蚀和氢脆能力。
同时，V对设备停工过程中氢向堆焊交界面的扩散有阻隔作用，因此使堆焊层抗氢剥离的性能大为提高。
2 焊接材料发展2．1 壳体焊接材料随着加氢反应器设计条件不断，提高焊接材料也在不断发展。
主要表现在：①由于焊接技术的发展，严格控制了焊接材料中的O、N、S、P的含量，使焊缝的韧性大幅度提高。
现在焊缝-30℃的Akv实物水平，从20世纪80年代的70J达到现在的150J左右。
②影响回火脆性的微量元素控制的更低，X系数从20世纪80年代初的25×10－6已降低到现在15×10－6。
③开发了高碱度的埋弧焊剂，保证了焊缝的纯净性、高韧性和低氢抗裂性。
④焊缝金属对制造过程中热处理的适应性提高，并且其抗回火脆性试验评定指标也由20世纪80年代初的VTr54＋1．5△VTr54≤38℃，提高到现在VTr54+2．5△VTr54≤10℃。
目前国内应用比较多的2．25Cr－1Mo钢焊接材料见表4。
表4 2．25Cr-1Mo钢焊接材料生产厂家日本住友日本神钢法国沙福焊条 CM-2A CM-106N 2STC焊丝 W-CM201 US521S S225焊剂 B-2CM PF200 F537我国从20世纪80年代后期也开发出适用2．25Cr－1Mo钢的焊接材料，例如焊条R407H、焊丝H13Cr2．5Mo1A、焊剂ST603，这些焊材虽能满足设计条件的要求，但其工艺适应性及实物的韧性指标水平与国外的焊材还有一定差距。
近年来，国外较系统研究了V、Nb对Cr-Mo 钢焊缝性能的影响，开发出了适于2．25Cr－1Mo－0．25V和3Cr－1MO－0．25V等钢种的焊材，如日本神钢开发的US－531焊丝配PF500高碱度焊剂，焊缝的力学性能、抗回火脆性以及抗氢性能都达到了与母材同等的水平。
2．2 堆焊材料目前制造热壁加氢反应器应用的堆焊方法主要是电弧带板堆焊和电渣带极难焊，考虑到母材稀释的因素，采用双层堆焊。
焊带为309L 和347L，焊带规格为宽30～100mm，厚0．4～0．5mm。
目前常用双层堆焊焊带成分见表5。
由于烧结焊剂的堆积密度比较小，其成分易于控制，焊接过程稳定，并且提供选择的品牌也很多，所以目前埋弧堆焊或电渣堆焊、烧结焊剂得到了广泛应用。
用于管子堆焊的TiG焊用焊丝以及CO2保护焊的药芯焊丝，在国外均有比较成熟的品牌，例如神钢的TGS309C、 TGS347及DW309L、DW347L等在国内应用都比较普遍。
自动堆焊使用的焊丝特别是药芯焊丝，在我国虽然有其相应的产品，但在表面质量以及堆焊工艺性能等方面与国外比较，还存在一定的差距。
表5 常用双层堆焊焊带成分％成分 C Mn Si P S Cr Ni Nb Mo Cu309L ≤0.05 1.0～2.5 ≤0.5 ≤0.020 ≤0.030 22.0～24.0 11.0～13.0 ≤0.20 ≤0.20347L ≤0.05 1.0～2.0 ≤0.5 ≤0.020 ≤0.030 8.5～20.0 8.5～10.5 8C～1 ≤0.20 ≤0.203 焊接工艺方法3．1 兰壳体焊接热壁加氢反应器壁厚一般在100～300mm，因此壳体纵环缝焊接工作量及难度都很大，且埋弧焊焊接工艺过程稳定，焊接质量易于保证，所以对纵环缝目前主要采用埋弧自动焊。
从1984年兰石厂首先引进第1台窄间隙埋弧焊设备以来，窄间隙埋弧焊工艺已在厚壁加氢装置上得到普遍应用。
窄间隙焊接技术采用两道一层的多层焊接法，焊缝两侧溶合良好，成分及力学性能均匀，焊缝质量好。
与普通埋弧焊相比，其填充金属量减少，节省焊材，生产效率提高1／3～1／2，同时能量消耗大为降低，经济效益十分明显。
加氢反应器位于封头中心部位的物料进出口，借助变位机可实现埋弧自动焊焊接，改善工人劳动强度，提高焊接质量。
上锅厂对大直径接管与壳体的马鞍型焊缝采用我国研制的马鞍型自动焊机，实现了埋弧自动焊接。
以560t锻焊结构加氢反应器为例，共焊 25个接管，波日深210mm，保证了质量。
3.2 不锈钢层准焊（1） 20世纪70年代，国外在加氢反应器大面积堆焊方面采用了单层带极堆焊方法，但用后发现堆焊易产生氢剥离行为，因此，国内反应器的制造多采用双层堆焊工艺。
（2）带极堆焊方法有埋弧堆焊（SAW）和电渣堆焊（ESW）两种，常用的有第一层埋弧带极堆焊，第二层电渣堆焊，也有二层用同一种工艺方法堆悍的。
（3）电渣带板堆焊时由于电流通过熔渣产生磁收缩效应，会使焊道中间增厚而两侧产生咬边。
为了改善焊道成型，克服咬边，需加磁控装置。
目前国内应用比较多的是从Soudrnetal公司购进的水冷焊头及磁控装置。
（4） 20世纪80年代初，日本神钢又开发了高速带极堆焊新工艺，堆焊速度在14m/h以上，目的在于改善堆焊层的抗剥离性能。
甘肃工业大学和兰石厂也开展了这方面的研究，取得试验性结果。
（5）加氢反应器小直径接管内壁采用自动TiG堆焊或自动药芯焊丝气保焊堆焊也得到了广泛应用，且极大地提高了生产效率。
自动TiG 堆焊可堆焊管子的最小内径为50mm，长度达2m。
哈尔滨焊接研究所还研制了90°弯管的自动TiG堆焊设备，满足了国内多家工厂的需要。
此外兰石厂、上锅厂对较大直径的接管内壁还采用了自动药芯焊丝气保堆焊，极大地提高了堆焊效率和质量。
4 结语目前开展的壳体埋弧焊高碱度焊剂及高纯净焊丝的研究开发，将使焊缝的韧性和抗回火脆化的指标得到进一步提高。