裂解炉炉管焊接方法

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裂解炉新旧辐射炉管、Y型件的焊接技术

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《化工装备技术》第２８卷第３期２００７年
４３
裂解炉新旧辐射炉管、Ｙ型件的焊接技术
李复员朱正写王起顺张小宇
（国石油兰州石化公司石油化工厂）中
摘
要
针对乙烯裂解炉辐射炉管使用周期短，分析了辐射炉管及其焊缝失效的原
（稿日期：２０－３２）收０７０ —４
验、试验已完成并合格且资料齐全并符合要求的前提下才能进行。（）压力容器制造完成后，经联合检查１
合格后方可进行；
（）应严格按照检验、试验的程序和要２
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改进焊接工艺，选用高质量的焊条材料，提高
焊缝质量。１辐射炉管失效简述及分析由于各种原因裂解炉经过４年左右运行
因，对回收再利用的旧辐射炉管，提出了新旧辐射炉管与新旧Ｙ型件的焊接工艺。
关键词裂解炉辐射炉管
Ｙ型件焊接工艺裂纹
渗碳
裂解过程而引起的裂解炉炉管中的结焦反应。
０概述
结焦会增加炉管管壁热阻，降低传热系数，导
严重者导致断裂。从大量的分析来看，渗碳较
严重的是在Ｙ型件焊缝附近，此处的渗碳速
度较其它地方快，碳量较其它焊缝处严重渗得多。经多次温度的升降，渗碳后材质的物理
性能和机械性能发生了变化，在管内壁产生附

浅谈大庆石化乙烯装置裂解炉炉管焊接质量控制措施

除缺陷后仍按正式焊接工艺规范补焊．补焊后再进行射线探伤裂解炉是乙烯装置的关键设备．具有结构布局紧凑．安装工程量（２）不合格的焊缝必须进行返修（３）要求焊后热处理的炉管，应在热处理前返修．如在热处理后还大，施工工序复杂，炉体施工各专业交叉作业，工序衔接紧密，上下工返修后应重新进行热处理并做硬度测试序制约性强，管内部清洁及保护要求高．管子坡口加工、组装精度及弹需返修．簧支吊架的调节要求严格．炉管、管道材质复杂，涉及镍合金、不锈钢、５．焊接接头质量检验铬钼钢、碳钢等，既有同种材质焊接．也有异种材料的焊接．尤其是辐５．１焊缝外观检查射段炉管的焊接质量控制难度更大（１）焊接接头应在焊完后立即去除渣皮、飞溅物．清理干净焊缝表１．裂解炉炉管焊前准备面，并根据检验方法的要求．对焊接接头表面进行相应的打磨处理（２）焊缝外观成形应良好，焊缝与母材金属应圆滑过渡．焊缝宽度（１）编制施工组织设计、施工方案、施工流程等技术文件，并按审以每边盖过坡口边缘２ｍｍ为宜批后的施工组织设计、施工方案、施工流程等技术文件组织施工５＿２无损检测（２）焊接工艺评定的选用。根据设计要求和相关规范规定选择焊（１）辐射段炉管及对流段管口配管和跨接管焊缝内部质量应符合接工艺评定报告．焊接工艺评定要覆盖所有的材质和厚度。图纸、规范要求。（３）焊接工艺。（２）所有对接焊缝坡口、焊道根部及表面进行磁粉检测或液体渗根据焊接工艺评定结果，按照图纸、设计文件、标准规范、法律法规等相关要求编制科学的、系统的、切实可行的焊接工艺透检验，液体渗透检验结果应符合ＪＢ４７０８．５中Ｉ级为合格１）炉管材质规格。裂解炉炉管是多材质、多规格的复杂系统。由７６．焊后热处理ｆＰＷＨＴ１个类别组成，直径从￣３８ｍｍ到中３２３．８ｍｍ，厚度由８ｍｍ到３３．３２ｍｍ（１）根据设计要求及焊接工艺评定．炉管焊接完成后Ｐ１１、Ｐ２２以２）焊接方法。炉管采用全氩弧焊（ＧＴＡＷ１焊接，采用高频起弧焊机及Ｎ０８８１１要进行热处理．而异种钢之间的焊缝不用做热处理测温宜起焊点应在两定位焊缝之间，在坡口内引弧，不得在非焊接部位引弧．采用热电偶．并用自动记录仪记录热处理曲线．测温点应在加热区内焊丝前端应置于保护气体中。管线焊接时，管内应防止穿堂风．采用多（２）热处理的加热范围．应为以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊层焊时．施焊过程应控制层间温度．层间温度控制在１２０％以下．各层焊缝宽度的三倍且不小于２５ｍｍ的区域．加热区以外的ｌＯＯｍｍ范围应道的接头应错开３０ｍｍ～５０ａｒｍ，接弧处应保证熔合．收弧弧坑应填满在予以保温焊接工艺评定所确定的焊接线能量范围内．宜选择较小的焊接线能量（３）热处理后，应对焊缝、热影响区及其附近母材分别抽检表面布（４）施工方法。氏硬度，抽检比例为１０％斯测硬度值应 ≤２２５ＨＢ，否则．必须重新进行１）坡ＶＩ形式。壁厚相等接头：壁厚不相等接头形式：急冷换热器坡热处理并做硬度测试口形式：ＥＦ一３１２０～ＥＦ一３１６０模块跨接管坡口形式等等７．质量控制措施２）坡１２１加工炉管的切割及坡口加工宜采用机械方法．若采用等（１）炉管及管件的焊接，应采用多层多道的焊接方法对铬钼钢材离子切割．应清理其加工表面．若采用砂轮机对坡ＶＩ进行加工时必须质的底层焊道，宜采用氩弧焊方法进行焊接。用奥氏体焊材焊接底层使用不锈钢砂轮片焊道时．管内应充氩气保护３）炉管组对。焊缝间隙和错边量对焊接质量有重要影响．不同壁（２）底层焊道完成后，应立即进行下一层的焊接，且应连续焊完。厚的管子、管件组对时，内壁差大于０．５ｍｍ，外壁差大于２ｍｍ。焊件组（３）严禁在坡口以外的母材表面引弧、试验电流，尽量避免电弧擦对前．清理坡口表面及其两侧母材不少于２０ｍｍ范围内的区域．不得伤母材．不能随意在管道上焊接临时支撑物采用强力组对定位定位焊缝的尺寸及间距应符合的规定８．结束语

裂解炉管道焊接及热处理施工技术措施

DREP100万吨/年乙烯装置工程裂解炉区及锅炉给水系统文件名称：裂解炉管道焊接及热处理施工技术措施文件编号：裂解炉-02-HJ-03文件类别： 02****目录1、工程概况 (3)1.1工程简介 (3)1.2管道主要材质焊接材料选用表 (3)1.3焊接工艺特点 (4)1.4编制依据 (4)2、焊接施工程序 (5)3、主要施工方法 (5)3.1、坡口加工 (5)3.2定位焊 (5)3.3、焊前预热 (6)3.4、焊接 (7)3.4.1碳钢A106B、API5L B及A516GR65钢管线焊接 (7)3.4.2低温钢(A333GR6)的焊接 (8)3.4.3铬钼钢P11管线焊接 (8)3.4.4P22（A6912.25C R）管线焊接 (10)3.4.5P91管线焊接 (11)3.4.6铸造高铬镍耐热合金钢管及其与其它钢的异种钢焊接 (12)3.4.7TP321H、TP304L奥氏体钢焊接 (13)3.4.8异种钢管线焊接 (14)3.5焊后热处理 (14)3.6、焊接检验和焊后返修 (16)4、施工设备、检测工具及施工手段用料 (17)5、质量、HSE保证措施 (18)5.1质量保证措施 (18)5.2、HSE保证措施 (20)6、竣工资料的收集、整理 (20)附件：工作危险性分析（JHA）报告 (22)1、工程概况1.1 工程简介中国石油独山子石化公司改扩建炼油及新建乙烯工程,管道安装为裂解炉区工艺管线、炉本体管线、炉前管廊管线、高压锅炉给水区管线及高压锅炉给水管廊管线。

管道最高设计温度920℃，设最高压力22MPa。

管道主要包括DN15-DN2000以及少量其它规格的管线；管线壁厚最薄为δ 2.27mm，最厚为33.32mm。

管道材质主要有G-X45NiCrSiNb45-35、G-X40NiCrSiNb35-25、G-X10NiCrSiNb32-20、TP321H、TP304L、P91、A691 2.25Cr、P22、P11、A333GR6、A106 B及API5L B钢。

RT高级取证考试工艺综合题(附答案)

2．请从结构方面分析比较工件制作过程中对 A1～A8、B1 焊接接头应用射线检测方法和超声检测方法的适用性。答：1）由于 A1～A8 的形状为不规则曲线，当使用超声检测时操作比较复杂； 2）由于 B1 焊缝两侧的直边长度仅 40mm，若采用超声波检测，那探头移动区宽度不能满足 B 级检测时一次反射波法对 1.25P 的要求，不能保证对整个焊接接头的检测，存在缺陷漏检的可能；与超声波相比，用射线检测则相对容易且不受结构上的局限，不会产生漏检。
反应气体冷却器焊接方法验收等级检测时机增感屏(mm) 底片黑度显影温度埋弧自动焊 Ⅱ 热处理后经外观检查合格 0.03（前/后） 2.0≤D≤4.0 20±2℃ 曝光时间（min） 4/4.5
JB/T 4730.2-2005 照相技术级别 XXQ2505 Agfa-D7 Fe 6-Fe12 Agfa-D7 相应配方透照厚度 W （mm） 30 焦点尺寸(mm) 胶片规格(mm) 像质计灵敏度值显影时间透照方式
一、综合题某压力容器厂正在制造的一台反应气体冷却器为固定管板式换热器，属于第Ⅱ类压力容器，其结构如图 6-1 所示，壳体由筒体与波形膨胀节、管板等组焊而成，材质为 15CrMoR。筒体规格为Φ1400×30×6500mm。介质为反应气（具有中度危害、易燃、腐蚀的特性）。膨胀节制作的主要过程为：毛坯分 4 瓣下料→纵缝焊接→纵缝无损检测→整体冲压成半波零件→热处理→无损检测→坡口机加工→两个半波零件组焊为一个膨胀节→环缝无损检测（见图 5-2）。焊接接头采用埋弧自动焊。设计规定的检测要求是：毛坯纵缝 100%射线检测、成型后进行射线复查，长度不小于各条焊缝长度的 20%且不小于 300mm，其他检测要求按照《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB 150-1998 和 GB 151-1999 的规定执行。

乙烯装置中铬镍高温合金的焊接

乙烯工业
第２３卷
２１焊接方法的选择．
的区域加热１５—２０℃ ，以免湿气冷凝导致焊缝产
焊接方法的选择是决定能否焊好高铬镍高温合金的关键。除考虑焊接性特点外，结合具体应
生产条件和结构特点进行选择。裂解炉炉管焊接
由于Ｎ —Ｃ —Ｆｉｒｅ系合金具有两个敏化温度
区，敏化状态发生铬等碳化物的沉淀，引起晶界贫
铬现象，致在某种介质中的晶间腐蚀、导应力腐蚀倾向。在焊接该类钢时，注意快速冷却，免焊应避
接区域在高温时停留过长，防止产生晶间腐蚀。
高温液态下，更能溶解较多的氢、、氧氮等气体。高铬镍高温合金密度大，熔池流动性较差，响气影体的逸出，因此易形成气孔。
１３焊接区域的腐蚀倾向。
１高铬镍高温合金焊接性分析
高铬镍高温合金化学成分复杂，使用条件随不同，合金具有不同的组织状态，特别是含碳量及合金含量增大，接接头的质量控制难度加大。焊
收稿日期：０１４一ｏ。２１一ｏ７
作者简介：武军，，０４年毕业于西安石油大学过程装备古男２０
这些合金元素与基体中的Ｎ、ｅｉＦ作用，生成低熔
与控制工程专业，现从事乙烯装置设备技术工作，工程师。

厚壁乙烯裂解炉管焊接工艺

21/4Cr-1Mo厚壁乙烯裂解炉管焊接工艺进行了Cr-1Mo炉管焊接工艺试验和接头性能检验，选择了合适的焊接规范和热处理回火参数，接头经回火脆化敏感性试验，其脆化温度增量远低于控制指标。

我厂承制的北京燕山石化6 万t/a乙烯裂解炉对流段，材料全部由日本进口。

其中一组炉管材料为Cr-1Mo，规格为，其设计压力21.9 MPa，设计温度516 ℃，属于高温高压工况条件。

我厂虽有多年制造裂解炉对流段的经验，但材料一般以碳钢为主，且壁厚都在12 mm以内。

对于高温高压炉管材料的焊接，国内外研究较多的是Cr5Mo及12CrMoV等，但对于厚壁Cr-1Mo炉管的焊接则研究较少。

为了合理确定其焊接线能量、预热温度及焊后热处理制度，因此对其进行了探讨。

2 焊接工艺试验及分析2.1 预热温度试验用Cr-1Mo钢管，壁厚27 mm，进行常温和不同预热温度下的斜Y型加强拘束抗裂性试验，试验焊接规范E=10.2 kJ/cm(I=110 A,U=14 V,v=9cm/min)，试验焊缝焊后经48 h放置，用着色探伤检查焊缝表面和用低倍光学显微镜观察断面，其表面和断面裂纹率见表2。

表2 抗裂性试验结果试验表明，Cr-1Mo钢冷裂倾向比较大，随着预热温度的提高，接头抗冷裂能力得以改善。

当Tr≥200 ℃时，冷裂纹全部消除，因此，焊前预热温度选择在200 ℃左右即可满足抗裂要求。

2.2 焊接线能量从前面试验可知，在预热温度200 ℃，焊接线能量E为10 kJ/cm左右时，焊缝不出现裂纹，那么，此时的E值应为临界值(下限值)。

从成型来看，在此规范下进行根部打底和第二、三层过渡，全位置成型良好，反面余高也在控制指标范围内，而其它焊层的规范在使接头获得良好的综合力学性能前提下应尽可能选择大一些，以提高生产效率。

因此，须确定一个线能量上限值，为此选用两种方案进行试验：①10 kJ/cm规范打底过渡，20 kJ/cm规范填充和盖面。

②10 kJ/cm规范打底过渡，30 kJ/cm规范填充和盖面。

浅谈裂解炉炉管安装与焊接

浅谈裂解炉炉管安装与焊接摘要武汉 80 万吨/年乙烯装置裂解炉，有多种钢材、异种钢焊接，焊接材质多样，焊接工艺复杂，尤其是辐射盘管出入口，对与裂解炉急冷换热器、辐射盘管有着严格的安装要求。

本文简单介绍辐射盘管的安装、焊接以及固定焊口施焊方法、常见问题和预防措施等。

关键词辐射盘管安装、高镍铬合金、焊接工艺参数前言国内工厂化日益发展的今天，本体管道现场施工的焊接量越来越少，而对安装的要求越来越高，由于现场施工时工人对新规范，新工序不了解，导致辐射盘管安装和调整时出现困难。

本文为以后同类装置或材质施工提供参考或指导。

1 裂解炉炉管安装裂解炉炉管主要包含入口集合管和辐射盘管，它们为裂解炉的核心部位，安装的质量好坏直接决定了装置能否长期稳定地运行，其安装质量又与对流段钢结构、急冷换热器的安装质量密不可分。

1.1 辐射段炉管安装条件1.1.1 对流段钢结构已经验收完毕，符合设计和规范要求。

1.1.2 辐射盘管在急冷换热器安装前已经用临时支撑挂于辐射段炉膛内。

1.1.3 急冷换热器已经安装完毕并找正，急冷换热器入口标高、中心线、垂直度已经进行验收满足设计值，并符合规范要求。

1.2 辐射盘管安装在安装过程中，出现第二程炉管紧靠、交错；入口集合管中心偏移等问题，根据现场的实际情况制订安装要求。

1.2.1 按设计图纸将辐射盘管弹簧吊架位置在钢结构梁上放线，并将吊板与钢结构点焊，吊板间距经验收合格后将吊杆和连接扁担相连，检查吊杆是否垂直，连接扁担是否水平。

1.2.2 调整辐射盘管90°吊耳弯头、吊杆、连接扁担标高使之处于设计值，然后将弹簧吊架与90°吊耳弯头、吊杆、吊板相连。

1.2.3 确认辐射盘管出口处于设计所示的标高和位置，将辐射盘管出口与急冷换热器入口按正式焊接工艺点焊，组对时不得将辐射盘管强行就位，检查辐射盘管是否处于自由悬吊状态，此时拆除临时支撑和包装卡具；1.3 入口集合管安装条件1.3.1 现场已对入口集合管进行吹扫，并确认管内无异物，防止阻塞文丘里管。

乙烯裂解炉新、旧炉管间的焊接研究

生较大的变形、蠕变、开裂，到一定期限就必须更换炉管。由
内外壁渗碳层厚度达１２～１４ｍｍ，渗碳层（高达５１．．Ｃ）．％
～
１０．１％。
与此同时，受高温和介质的长期作用，炉管组织也会发生【『一相析出和聚集。此类钢在６０～９０ｏ００Ｃ持续高温下会析出【『．
大多呈薄片状或针状分布在晶界，并从基体＾ｙ相中吸取强化元素ＣｒＭｏ等，使基体软化，在应力作用下常沿这些片状相，
发生断裂并不断扩展。新、旧炉管的金相显微组织见图１和
相，裂解炉升、降温、炉管焊接等过程都经历这个温度段。．
相在形成温度范围内对性能几乎没有影响，但在４５ｏ以下７Ｃ【『一相开始脆化，常温下【『一相既脆又硬，ＨＲＣ在６以上，８
于炉管价格昂贵、更换工程大，无论从费用还是从工期考虑都不可能整组更换，只能对损坏或变形严重的炉管进行更换，这样就存在着大量的新、旧炉管之间焊接问题。
炉管工况为：
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５・构件的焊接及变形控制・２结

乙烯裂解炉对流段P91炉管焊接工艺及应用

乙烯裂解炉对流段P91炉管焊接工艺及应用近几年来，笔者亲身参与了国内多套乙烯裂解炉对流炉管的焊接任务，其中某一套乙烯裂解炉对流段，有一组炉管采用了P91材料，规格：φ73×9.53mm，单组盘管焊口共216道。

因为质量要求高，焊接难度大，操作空间狭小，所以这组炉管是整套乙烯裂解炉管焊接的难点。

P91是9Cr-1Mo钢的一种改进型钢种，属于马氏体耐热钢，具有良好的抗高温氧化性，较高的高温强度和优良的耐腐蚀性能。

在国内的石化装置上，P91管材逐步取代TP304不锈钢及12CrMoV钢等管材，作为奥氏体耐热钢的换代材料，广泛用于高温领域。

一、材料焊接性分析1、热裂性。

热裂纹产生的主要原因是焊缝中低熔点硫、磷共晶物和低熔点的金属共晶物在晶界区的析出形成液态膜残留下来，受到焊接收缩应力的作用而发生的。

从P91的化学成分来看，虽然其杂质元素S和P的含量较低，但应考虑因合金倾向元素的偏析和焊材成分可能带来的不利影响，同时，管壁较厚引起拘束度的增大，从而可能使其产生一定的热裂倾向。

2、冷裂性。

P91钢的Cr、Mo等合金元素的含量较高，因此它的淬硬性较大，冷裂倾向也大，焊缝的金相组织为马氏体，这种组织容易导致产生冷裂纹。

焊接P91钢时，由于焊缝区扩散氢与焊接残余应力的共同作用，焊缝金属和热影响区都极容易产生冷裂纹，而且裂纹表现出氢致延迟裂纹的形式，可在焊后几小时甚至数天产生。

3、再热裂纹倾向。

再热裂纹的倾向与钢中碳化物形成元素的特性及其含量有关，它一般产生于焊接热影响区的粗晶区，与焊接热规范及由此引起的焊接应力有一定的关系。

按碳化物形成元素影响的强弱顺序为V，Nb，Ti，Mo，而Cr的影响较为特殊，当Cr含量<1%时，随着Cr含量的增加，再热裂纹倾向加大；当Cr含量>1%时，随着Cr含量的增加，再热裂纹倾向反而减小。

即使这样，P91钢还是存在一定的再热裂纹倾向。

因此，除了控制焊缝的合金成分在合适的范围内之外，尚应确定合适的焊接规范和焊后热处理规范，同时应尽量缩短在再热裂纹敏感区间的时间。

裂解炉25Cr35NiNbMA炉管焊接工艺措施

高温持久试验应力S(MPa)
17 17
时间T≥(h) 100 101
焊缝层打底层填充盖面
电源极性直流直接直流直接
表3 焊接工艺参数焊接电流(A) 65～75 85～95
焊接电压(V) 11～12 13～14
焊接速度(cm/min) 3.0～4.0 4.0～6.0
检员的确认下才能按单领用。 97.52 95.16
根据上表结果作图如图5 所示。
图4 搅拌转速对纯度的影响
图5 反应温度对纯度的影响
由上述数据可知, 硝醚(60% 浓度) 加氢反应最佳反应温度为70 ～75℃。
4 结语
根据中试数据结果分析, 可确定该中试反应的最优条件为：原料极限浓度设定为60%;60% 浓度硝醚的两釜串联时进料流量控制在2.00L/h 以下为佳; 搅拌转速设定为750r/min 以上;60% 浓度硝醚最佳反应温度为70 ～75℃。
3.4 反应温度中试过程对硝醚(60% 浓度) 反应温度进行了筛选试验,
结果汇总如表3 所示。
表3 反应温度试验结果
反应温度 (℃) 65 67 69
取样纯度（%） 97.23 97.65 98.65
反应温度 (℃) 71 73 75
取样纯度（%） 99.16 99.22 99.02
反应温度 (℃) 77 79 81
表2 搅拌转速极限结果
进料速度转速取样纯度进料速度转速取样纯度
(L/h) (r/min) （%）
(L/h) (r/min) （%）
1.10
900
99.20
1.10
750
99.10
1.10
850
99.20
1.10

烯烃厂裂解炉辐射段“镍铬微合金”炉管的焊接

与母材容易过热，造成晶粒粗大，使接头力学性能和耐蚀性能下降。（）焊接时易ｍ现热裂纹及再热裂纹。２
制相析出。但碳含量过高，二次碳化物大量析出，
会降低合金的韧性、恶化焊接性，因此炉管合金Ｗ
材料的组织和性能发生变化，结果会使炉管局部开
裂或腐蚀穿孔。
Ｗ、Ｍｏｂ等元素作用：都是同溶强化元素，、Ｎ能提高合金的高温强度，抑制碳的扩散速度，但是
加入过量则会影响合金的抗氧化性能，并促进Ｏ相－析出，降低合金的强度和韧性。Ｎｂ、Ｔ、Ｖ元素作用：它们形成碳氮化物，改ｉ变晶界碳化物形态，细化Ｍ，使其均匀弥散分Ｃ
命。裂解炉管Ｗ一般控制在１５％～．０。．０２０％Ｍｎ元素作用：它能改善焊接性能，但促进ｏ相ｒ
析出，加入量过多能降低合金的抗氧化性能。一般
Ｗ控制在１５以下。．％
熔深小，易出现焊口根部的熔合不良及促使凝固裂
变强度要求高。为此，焊接材料选取高匹配的镍基
焊材：焊丝牌号ＥＮｃ一３Ｒｉｒ，塑性较好，化学成分如
表２所示。表２ＥＮＣ－３的化学成分（量分数）（）Ｒｉｒ质％

乙烯裂解炉炉管的焊接指导

乙烯裂解炉辐射段炉管的焊接前言中原石化总厂十万吨裂解炉，辐射段炉管所用材料为〔Cr35Ni45+微合金〕，辐射段出口材料为20Cr32NiNb。

Cr35Ni45的合金系统较之以前的Cr25Ni35有了较大的发展，增加了Cr、Ni元素含量，相应提高了耐高温性能。

炉管采用离心浇铸的方法生产，其原始铸态外表为均匀分布有颗粒状凸起的“珍珠”外表，这种外表不仅有利于热交换，而且对抗氧化和抗燃气腐蚀有利。

管子的内外表有很薄一层疏松组织，炉管的基体组织相当致密，主要由沿半径方向分布的柱状晶组成，内部没有气孔、夹杂及缩孔等铸造缺陷。

管件〔包括180º弯头、90º吊耳弯头、Y型管等〕为静态浇铸法生产，合金成分不均匀，存在较大成分偏析，焊接时易产生裂纹。

1 焊接性分析1.1 化学成分分析炉管材料Cr35Ni45的化学成分见表1。

表 1Cr35Ni45的化学成分化学成分 (%)C Si Mn P S Cr Ni Mo W Nb Cu Al0.4~ 0.6 1.2~1.8≤1.5≤0.03≤0.0330~3740~47≤0.5≤0.300.5~1.5≤0.25≤0.05为了深刻认识炉管中主要元素及微量元素的作用，查阅了一些文献，并对其在耐热铸钢中的作用进行了分析。

C：C与Cr、Mo、Ti、V、Nb等形成一次碳化物M7C3和NbC。

在高温时效过程中，基体中的过饱和固溶碳以细小弥散的M23C6析出，提高了钢的强度。

另外增加碳含量还能抑制б相析出。

但碳含量过高，二次碳化物大量析出，会降低合金的韧性、恶化焊接性。

因此Cr35Ni45合金含碳量不超过0.60%，但Si是促进б相析出元素，加入量过多，使焊接性恶化、降低持久强度。

裂解炉管硅含量一般控制在1.50%~2.00%。

Mn:它能改善焊接性能，但固熔强化促进б相析出，加入量过多能降低合金的抗氧化性能。

一般控制在1.5%以下。

Cr：它是合金中主要的固溶强化元素和碳化物形成元素。

P11管焊接技术交底

d、焊接接头错边不应大于壁厚的10%，且不大于2mm。
7、工艺介质管线无损检8、焊缝返修
a、经目视检查或渗透探伤，表面质量不合格的焊缝及时打磨、补焊，并修整。
b、经RT无损探伤，发现内部有超标缺陷的焊缝，应按无损检测人员提出的返修单所指定的位置，用磨光机仔细打磨。清除缺陷后，按与工式焊接一致的焊接工艺进行补焊，然后再进行RT无损探伤。
9.2施工用焊条须按要求烘干,每个焊工领取焊条要办领用登记手续，并用焊条保温筒装好。在焊接时随取随用，对4小时用不完的焊条要退回给焊条烘焙员。当用氩弧焊打底时,预先应用手工或机械方法除去焊丝表面的铁锈、油污直至露出金属光泽。
9.3焊缝焊完后立即去除渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面，发现有缺陷要及时补焊好后打磨平整。并及时做好焊缝自检、互检记录。焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔、凹陷、夹渣及熔合性飞溅等缺陷。
专业：焊接2006年2月18日
工程名称
兰州60万吨/年乙烯改扩建工程
乙烯装置裂解炉区
项目编号
施工图号
施工班组
管工班
主要执行规范
GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
质量控制点及技术要求
P11工艺管线焊接
9.1凡参加本工程施工的焊工都应该按（劳人锅）[2002]号锅炉压力容器焊工考试规则进行考试，并取得相应施焊项目的合格证。
9.4在下列任何一种焊接环境，均应采取有效的防护措施，否则不得进行焊接：
a、雨天或雪天；
b、手工焊时，风速超过8m/s，钨极氩弧焊和气体保护焊时，风速超过2.2m/s；
c、焊接温度低于0℃；
d、大气相对湿度超过90%。
10、焊接完后及时自检并做好自检记录
安全注意事项

裂解炉辐射段炉管的材质选择和安装探讨

织内部的Ｃ到表面去，ｒ这样Ｃ很快就会被消耗ｒ
掉。为了协助Ｃ形成更为稳定的氧化膜，Ｐ中ｒＨＭ
收稿日期￣０７７６２０～ｏ —２。
为此炉管的材质选择是至关重要的，中ｃ其含量和合金元素含量的控制尤其重要。在高温工况下，原油中的低分子烃类很容易被裂解为焦炭，或附着在炉管的内壁上，或被气流冲走，到下游带设备中去。如果炉管使用的是普通耐高温钢管，ｃ很容易渗入到金属基体，破坏基体晶界，而使炉从管内壁材料因碳化而变脆、效。兰化ＳＩ型失ｃ—
摘
要：探讨高温炉管的材质选择及安装方法，针对安装过程中出现的问题，分析原因，改进安装方
案，保证炉管安装质量，确保装置正常运行。
关键词：裂解炉辐射段炉管；质；焊接；安装材
对于化工行业，尤其是乙烯装置，裂解炉有着
举足轻重的地位。只有通过裂解炉对原料进行裂解，后续系统才能进行相应的工艺操作。而对于
维普资讯
裂獬
乙工Ｏ１）８２烯ｎ０９５６Ｅ７（业２，４
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裂解炉辐射段炉管的材质选择和安装探讨
产
（中国石油兰州石化烯烃事业部，甘肃兰州，３００７０６）
作者简介：唐广清（９３一）女，１７，工程师，９４年毕业于江苏石１９油化工学院化工机械专业，Ｏ４年６月起参加兰州石化６０２Ｏ０

乙烯裂解炉辐射炉管KHR45A材料的焊接工1

乙烯裂解炉辐射炉管KHR45A材料的焊接工艺作者：中石化三公司申大伟摘要：针对乙烯裂解炉辐射炉管材料KHR45A进行焊接性分析和焊接工艺评定，制定了一套合理的焊接工艺施工措施用于指导焊接生产，并取得了成功。

关键词：KHR45A；焊接；工艺目前，国内外石化市场主要在具有战略意义的原油储备市场及以乙烯及其产品为龙头的乙烯装置生产两方面竞争激烈。

我国现在已拥有3套70万t/年乙烯生产装置，要建好一套乙烯装置，首先要建好乙烯的心脏——裂解炉，而保证裂解炉辐射炉管的焊接质量尤为重要。

在以往的30万t/年乙烯裂解炉辐射炉管材质一般为Cr25Ni35，焊接工艺较容易掌握，且工艺较成熟。

但是，生产中发现该种材质的炉管抗氧化、抗渗碳等性能较差，使用寿命不长。

为了提高炉管的使用寿命，在后来的套70万t/年乙烯裂解炉中，逐步采用Cr25Ni35的高铬镍合金离心铸造管来代替最初的Cr25Ni35材料。

如KHR45A材料就是应用于裂解炉辐射炉管的一种。

1 KHR45A材料焊接性能分析KHR45A材料是江苏标新久保田工业有限公司开发的耐高温、抗氧化、抗渗碳的特种合金，其牌号为Cr35Ni45Si2，富含多种微合金：Nb，Al，Ti，Zr等，母材化学成分详见表1，力学性能见表2。

KHR45A材料用于裂解炉辐射炉管时，工作温度为1100℃，工作压力为1.2MPa，工作介质主要为裂解汽油和饱和蒸汽。

由此不难看出，该种材料焊接时应主要考虑焊缝的高温耐热强度。

从表1可以看出，该种材料化学成分中C，Ni含量较高，主要是为了提高材料的耐高温性能。

另外，该种材料Si含量也较高，主要是提高材料的抗氧化性能，同时在焊接过程中KH可以起到一定润湿焊缝熔融金属的作用。

但是，KHR45A材料中所含的Si，Al，Ti，Zr等元素也都不同程度地降低了该材料的焊接性能。

因此，KHR45A 材料焊接时主要存在以下3方面问题：（1）焊接热裂纹KHR45A为高Ni奥氏体耐热钢，w（Ni）可达45%。

镍铬合金裂解炉管的现场焊接技术

管之间及管段与９。径弯头，０变管段与侧向三通之间
的焊缝均在盘管制造厂焊好，现场每台裂解炉需故焊接的为进口管的９。０变径弯头与文丘里管之间的接头４０个，出口管的侧向三通与急冷换热器进口及间的接头４０个，每台炉需现场焊接８即０个焊口，两台炉共１０个焊口。６
一
向三通（４，图）材料为２Ｃ一３Ｎｉ０ｒ５＋Ｎｂ。进口管的变径弯头与文丘里管相焊，材料为Ｆ０Ｈ（文其３４即氏管流量分配器，台炉有４每０个文氏管，分别与４０
３焊接性分析
据资料［介绍，１和低碳钢、不锈钢的焊接相比，
中国石油兰州石化分公司毫秒炉安全隐患治理
工程，２０年１月开工至２０于０６１０７年９月竣工。该
工程主要是新建两台４万ｔ年裂解炉（ — Ｈ一／Ｅ１１／。裂解炉的辐射段由于设计温度较高０ＪＫ）（１Ｏ１１ ℃）因而辐射段盘管必须用高镍铬的１Ｏ～１５，材料制造，括３Ｃ一４Ｎ＋ＮｂＭＡ（计温度包５ｒ５ｉ＋设
个盘管的进口相连，以保证盘管中的流量均匀，结其
构见图５。盘管的每根出口管端部的侧向三通均）
高镍铬合金的焊接有奥氏体不锈钢焊接发生的相类
似的问题，例如有焊接热裂纹的倾向、缝气孔、焊焊

裂解炉工艺管道施工技术措施

目录一、工程概况 (1)二、编制依据 (1)三、主要工程实物量 (2)四、施工技术措施 (4)五、雨季施工技术措施 (33)六、质量保证措施 (34)七、HSE管理 (35)八、主要施工机具和手段用料需用量计划 (38)一、工程概况1.1 工程简介辽阳石化分公司新建一台6万吨/年F103X乙烯裂解炉工程由山东齐鲁石油化工工程股份有限公司进行设计，辽阳石化工程建设监理公司对工程实施监理，总承包商为上海惠生化工工程有限公司，华北石油工程建设有限公司主要承担施工任务。

裂解炉采用KTI的专利技术为GK6型，GK6管组为两程直管，可以保证流体的均匀流动，避免物料在炉管内流动时产生多余的压降，减少流体对炉管的冲蚀。

直管也避免了其他型式炉管存在的“死区”减少产生焦质的倾向。

2005年建成投产的F101/102X的两台裂解炉是以裂解石脑油和加氢尾油为原料，本次设计的第三台裂解炉（F103X）裂解原料为石脑油或石脑油和乙烷共裂解。

本项目于今年施工，与炉区管廊上总管相接的分支管线，根据与成达工程公司界区划分，根部阀前（包括根部阀）由成达工程公司完成，根部阀后由山东齐鲁石化工程有限公司完成。

由于炉区管线经过几次改造，管线错综复杂，图纸资料与现场情况不一致，与管廊相连的管线需要根据现场情况适当调整。

1.2 工程特点本工程的工艺管道主要介质为石脑油、乙烷等易燃、易爆、可燃介质，管道的材质主要为普通碳钢、合金钢、不锈钢等，管道的级别高，而且操作温度、压力高，质量要求严格，因此，焊接是工艺管道施工全过程的中心环节。

工艺管道的最高设计温度为650℃，最高的设计压力为16.2MPa。

施工的难点主要是：施工的工期较短，场地狭小；预制深度小，现场安装工作量大；高空作业多；工艺管道的材质多，GrMo钢及不锈钢的施焊要求较高；工艺介质的温度高、压力大，焊接质量要求高；工艺管道的阀门、管件以及弹簧支吊架数量多；施工区域的装置正在运行，安全施工要求高。

乙烯裂解炉废热锅炉(TLE)管板焊接修复

乙烯裂解炉废热锅炉(TLE)管板焊接修复摘要：乙烯二联合车间6#、7#裂解炉TLE管板、管束由于长周期运行及积液长时间的腐蚀，使管板、管束厚度减薄，导致泄露，不利于装置的长周期运转，通过对其内部结构、介质成分分析，找到了造成管板、管束腐蚀的原因，根据母材成分，查找资料，成功的解决了裂解6#、7#炉TLE管板焊接修复问题；缩短了施工时间，延长了检修周期和使用寿命,提高了经济效益。

关键词：裂解炉；废热锅炉(TLE)；腐蚀泄漏；镍基焊丝；焊接；热处理一、概述：独山子石化公司乙烯厂裂解炉操作温度为800-1100℃，炉管内介质为裂解气和饱和蒸汽，介质压力为0.3MPa, 炉管内温度800±10℃，炉管外温度1000-1050℃，出料口为铸造异径管，其上部连接着废热锅炉（TLE），是裂解炉的重要设备。

如图1所示：（图2-TLE管板结构形状）一、废热锅炉（TLE）管板、管束泄漏的原因分析1、废热锅炉（TLE）的结构及参数：裂解炉上废热锅炉（TLE）采用德国SHG公司设计制造的。

其结构采用双套管结构，内管和外管的两端都焊在椭圆集管上，内管走裂解气，外管高压锅炉给水到汽包。

由于内管和外管的温度、压力相差很大造成热膨胀量不同，为了解决这个问题，内管和外管的两端都焊在椭圆集管上，进口维形腔为满足，尽量减小裂解气在此处的停留时间及保证把裂解气均匀分配给每根管子，而被设计成特定的形状。

废热锅炉（TLE）设计出口温度最高不超过360℃--400℃，流量计及热负荷没有余量系数，其设计最大压降为0.07kg/cm2--0.08 kg/cm2。

TLE的内管介质为裂解气，操作压力进口为0.72kg/cm2g出口0.68kg/cm2g，操作温度：进口为815.6℃、出口为380.1℃；外管介质为水/蒸气，操作压力：126.6kg/cm2g，操作温度为328℃。

TLE选用材料，内外管选用材料均为15Mo3 ，内、外管规格分别为φ51*5 、φ73*5，管板选用材料为15Mo3，设计厚度为10mm。