高压空冷器管箱的制造
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冷器的设计要求。
０ ２ ０ ５ ．３ ５ １ １ ６ ２ ０ １ ｒｏ （ ）０．４０．４０． ５０． １ ０．０ １０ ０． ３ ０．９ ０．４ ５ ＭＲ Ｈ Ｃ
９ ３ ０．９ ０ 仪 １ ０ Ｃ２ Ｉ ８ ｒＡ Ｍｏ ０．８ ３ ０． ６ ０． １ ０． ９， １ ０． １ ３ ６０．６ ０ ０． ３ ２
Ｃ Ｍｎ ｓ ｉ Ｐ
（ ％）
Ｎｉ Ｃ ｕ
ｓ
Ｃ ｒ Ｍｏ
１Ｍ Ｒ ＨＣ ０． ８１ ２ ０． ６ ｎ （ Ｉ） １ ． ９ ４
０． １ ０．０ １ ０４
的焊接方法， 管箱隔板、 管板、 丝堵板， 侧板可以一次 装配成型， 而且采用全焊透式结构见图 ＞ｂ ， （）其管 箱结构焊缝系数高， 焊接变形小， 管箱制做尺寸精度 高， 通过焊后热处理， 使其各项指标均能达到高压空
Ｈ９ Ｓ ０ Ｍｎ Ｈｏ
（） 管箱全焊透式结构 ｂ
图 １ 空冷器管箱结构图
５ 焊接方法的确定 空冷器的管箱结构由于管箱内腔空间小， 有的
３２ ５ ｒｏＨ 钢焊接用焊材 ． １ＣＭ （ ） 为保证焊缝在 临氢介质条件 下使用， 除按
Ｊ ７８ ０（ Ｂ ０－２０要求以外， ４ 〕 还要求焊缝金属满足如下 要求： Ｓ ００２Ｐ ００５焊缝金属 ＋ ０℃夏比 含 ＿ ． ， ． ， ＜ １ ， １ １ 冲击试验平均值 ＡＶ ５ ） Ｋ｝ ４ ， ＿ ＞ 单个值） ７ ， ４） 焊缝金属 一０ １℃夏比冲击试验平均值Ａｖ ４ ） Ｋ｝ １， ＿ ＞ 单个值） ４ ３ Ｊ ， 熔敷金属硬度 Ｈ － ， Ｂ ５经筛选确定为手工焊条： ２ ２
・２ ・ ６
图２ 管箱隔板与管板 、 丝堵板间的焊缝型式
管箱承压主焊缝的内侧焊缝为填角焊缝 ， 相当
万方数据
第 ２ 卷第 １ ２ 期
压
力
容
器
总第 １６ ４期 表 ３ 焊后热处理的实验结果 拉伸试验结果 热处理状态 ａ ｂ ８ ５ ａ ｓ ｂ ｓ 、 ％ ％） 又 ） （ Ｐ） （ Ｐ ） （ Ｍａ Ｍａ
中图分类号二 ０１ Ｔ５ Ｑ 文献标识码： Ｂ 文章编号： ０一 ８ （ ０）１ ２一 １ １ ４３ ２ ５０ － ５ 。 ０ ７０ ０ ０
Ｆ ｂｉ ｔ ｎ Ｃ ａｎｌ Ｈｇ ｐｅ ｕｅ Ｃ ｏ ｒ ａｒ ａｉ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｉ ｃ ｏ ｏ ｈ ｆ ｈ一 ｒｓ ｒ Ａｒ ｌ ｓ ｉ ｏｅ
Ｒ０Ｃ 埋弧 自动焊： ０Ｃ ｏ （ ３７ ， Ｈ８ｒ Ｃ 焊丝） Ｓ１ （ Ｍ ＋ １ 焊 Ｊ０
只有 １ ｍ ｘ ｍ ｘ ０ ， ０ ｍ ０ ｍ ０ ｍ 一般的自动焊设 ０ １０ ３０ ｍ
备无法使用， 工厂与焊接设备公司根据空冷器管箱 的特点共同研制了一台可进行小空间、 长距离， 可进 行埋弧自动焊和气体保护焊焊接两用的焊接设备， 经反复试验确定了下列焊接方法。管箱隔板与管 板、 丝堵板间焊缝的焊接（ 焊缝的结构型式见图２０ ） 为了保证即要焊透又不烧穿， 并解决清渣困难， 采用 药芯焊丝气体保护焊方法进行 自动焊接， 根据板厚 焊接 １ ２ 一 遍。
于外侧焊缝的金属垫板， 可采用埋弧自动焊和 Ｃ２ ０
气体保护焊， 自动焊要求其焊剂的输送必须一 埋弧 直连续不间断地均匀、 适量的送至电弧区内， 而且送 焊剂的气体必须经过去湿处理， 否则会将水份带人
试板 编号
１ ＃ ２ ＃
焊剂， 使焊缝产生气孔。另外， 该气体压力要适当， 压力太小， 不能拖动焊剂前进， 且输送不均匀。压力 太大时会将焊剂吹散， 而且影响电弧稳定燃烧使焊 缝产生严重气孔。Ｃ２ ０ 气体保护焊采用药芯焊丝， 虽然施焊成本增加了一些， 但焊接质量更易保证， 只 要调整好合适的焊接规范， 更易得到良好的焊接质
Ｇ Ａ Ｐ Ｉ ｇ Ｕ Ｅ Ｈ ｎ＇ ｎ， ｏ （．ｈ ｇ ｅ ＭｃｉｒＰ ｎｏＬ Ｇ ｕ Ｃ． Ｌ ．Ｌｎ ｏ ７０５， ａ２Ｉ Ｉｐ ｔ ｘ ｒＣ． １Ｃａ ｚ ｎ ｈ ｅ ｔ Ｓ ｐ ， ｔ ，ａ ｈｕ ００Ｃｉ ； ｍｏ ＆Ｅｐ ｔ ， ｎ ｈ ａ ｎｙ ｌ ｆ ｒ ｏ ｄ ａ ｏ ｚ ３ ｈ ． ｒ ｎ Ｓ ｏ ｏ ｏＬｎ ｏ Ｐｔｌｍ＆Ｃｅｉｌ ｈ ｅ Ｗ ｒ ， ｚ ｕ ００Ｃｉ ） ｆ ｚ ｕ ｒｅ ａｈ ｅ ｕ ｏ ｈｍｃ Ｍｃｉｒ ｋ Ｌｎ ｏ ７０５， ａ ａ ａ ｎ ｏｓ ａ ｈ ３ ｙ ｈ ｎ
２ ０
３ 焊接材料的选择
由 于高压空冷器管箱管束部分使用 １ ｎ ６ Ｒ Ｍ （Ｉ） １ ｒｏ（ ） ＨＣ和 ５ ＭＲＨ 两种钢板制作， Ｃ 因此按设计要
２ ５
万方数据
高压空冷器管箱的制造
Ｖ １２． ｔ ０ ｏ２ Ｎｏ ２ ５ ０
求匹配所需焊材。
表 Ｉ 高压空冷器选用材料的化学成分 材料牌号
剂）Ｃ２ ， 气保焊药芯焊丝：ＬＸ ＬＩ ６ Ｃ 气保 ０ ＦＵＯＦ ３， Ｌ 仇
焊实芯焊丝：０Ｃ ｏｏ Ｈ８ｒ Ｃ Ｍ
４ 高压空冷器管箱的结构改进 空冷器的管箱结构见图 １过去由于空冷器管 ， 箱没有专用的焊接设备， 管箱的主要焊接接头型式 全部采用带垫板式结构， 只能采用手工焊接， 装配时 先装隔板， 焊接完后再装上下两盖板， 如图 １ａ这 （） 种结构的焊缝系数低， 达不到高压空冷器的要求并 且焊后变形大， 整个管箱的尺寸不易控制， 使用现在
１ ｎ（Ｉ） ６ ＲＨＣ钢标准值 ８ ３ ）３５ Ｍ ＝８ ０
注 ：Ｗ ＇ Ｐ Ｈ 为焊后热处理。 ｒ
４ ０￣ ７
６０ ０
Ｘ２ １
外侧焊缝对清根要求较高， 既要保证焊缝根部 未熔合区清理干净， 又要保证不刨偏， 以免发生刨穿 现象（ 因不易实现焊补） 。因此在清根后用焊条电弧 焊打两遍底， 然后采用埋弧自 动焊焊完。 管箱端板与管箱主体之间的焊接只能采用单面 焊， 为保证焊接质量， 采用钨极氢弧焊打底， 焊条电 弧焊焊完。装配时要保证焊缝间隙。 接管法兰与管箱盖板间的焊接采用单面手工 焊， 根部留有至少 ２ ｎ ｉ ｍ间隙， 焊后将其根部加工 （ 见图３， ）以保证得到高质量全焊透的焊缝。
求， 对管箱用钢板选取了两种材质： 一种是适用于临 氢介质用 １ ｒｏ（） 另一种是抗硫化氢应力腐 ５ ＭＲＨ钢， Ｃ 蚀用１ ｎ（Ｉ） 两种钢在压力容器制造行业中 ６ ＲＨＣ钢， Ｍ 已被广泛采用并有成熟的使用经验。空冷器管束用 钢管经论证选用了具有高的抗 ＨＳ ２应力腐蚀开裂能 力， 的高温力学性 能和低脆 性转变 温度 的 高 ０Ｃ Ａ 。 ８ｒ Ｉ 钢管， ２Ｍ 其化学成分见表 １力学性能见表 、
一１ ９ ００
１ＣＭ Ｒ Ｈ ５ｒｏ （ ）
０ Ｃ２ Ｉ ８ ｒＡ Ｍｏ
５０ ５ ４５ ８
４０ ０
２ ６
３ ３
１０ １５ １３ ２ ，６ ， ６
Ｄ ＝３ ａ
ｒ 刁
厂，
３０ ２
（） 管箱带垫板式结构 ａ
３１ Ｍ Ｒ ＨＣ钢焊接用焊材 ． １ ｎ （Ｉ） ６ 为保证焊缝具有与母材同样的抗氢诱导开裂 （Ｉ） ＨＣ 的能力， 对焊缝金属也提出以下要求， 除按 Ｊ４０－２０ 要求外， Ｂ７８ ００ 还需保证含 Ｓ ０００ 含Ｐ－ ， ．１， ｝ ，
高压空冷器管箱的制造
顾 晶‘ ， 红２ 裴 （． １兰石集团 兰州长征机械厂， 兰州 ７０５； 甘肃 ３００ ２ 兰石集团 兰石进出口 ． 公司， 甘肃 兰州 ７０５） ３００
摘 要： 为了制造国产的高压空冷器， 某厂对其从结构的设计、 选材到各项焊接方法、 热处理试验等 进行了一系列的设计、 工艺攻关， 其中高压空冷器管箱通过见证件的试制， 证明已掌握了高压空冷 器的各项焊接、 热处理工艺， 并为厂家设计制造了多台高压空冷器， 均满足了 各项技术的要求。 关 键词： 高压空冷器； 管箱结构； 应力腐蚀； 焊后热处理
１ 前言
在石化行业、 炼油厂及煤液化等行业中， 空冷器 是一种被广泛采用的换热设备， 过去， 我国生产的空 冷器设计压力多小于 １ Ｍ ａ而高压空冷器主要依 ０ ， Ｐ 赖于进口， 为了制造出国产的高压空冷器， 某厂进行 了一系列的设计、 工艺攻关， 达到了产品的技术要 求。本文论述了其中的制造难点— 管箱本体承压 焊缝的制作。 ２ 材料的选用 考虑到高压空冷器在不同使用环境下工作的要
表 ２ 高压空冷器选用材料的力学性能 材料牌 号
１Ｍ Ｒ ＨＣ ６ ｎ （ Ｉ）
ａ 占 ６． ０２
６ ，
（ Ｐ ）（ Ｐ）（ Ｍ ａ Ｍ ａ ％）
５０ ７
Ａｖ ， （） Ｊ
一３ ＇ ０Ｃ
冷弯 １ ０ ８ ０
无裂纹
Ｄ ＝３ ａ
－口
事一习 一
Ｌｅ ｓ
３５ ９
３ １
１３ １６９ １ ， ，０ ０
Ａ ｓ ａｔＩ ｏ ｅ ｔｆ ｒａｏ ｔ ｈｍ ｍｄ ｈ ｈ ｐ ｓ ｒ ｃ ｌ ， ｆ ｔ ｓ ｆｍｄ ｏｏ ｂｔ ｃ： ｒ ｒ ａ ｉ ｔｎ ｏ ｅａｅ 一 ｒ ｓ ａ ｏ ｅ ｏｒ ｏ ｈ ｐｒｒｅ ａ ｆ ｒ ｎ ｏ ｃ ｉ ｈ ｄ ｂ ｅ ｉ ｇ ｅ ｕ ｉ ｏ ｒ ｕ ａ ｒ ａ ｅｏ ｅ ｒ ｃｙ ｌ ｔ ｗｒ ｉ ｔ ｓｕｔ ｓｎ ｍ ｔｉ， ｄ ｇ ｔ ｄ ｉ ａ ｈａｔａ ｅｔ ｅｍ ｎ ， ｕｈ ｏ ｓ ｈ ｔｃ ｒ ｄ ｉ ， ｅａ ｗｌｎ ｍ ｈ ｃｏ ｅ ｅ ｒ ｔ ｎ ｅ ｒ ｅｔ ｔ ｇ ｔ ｋ ｎ ｒ ｕ ｅｇ ａ ｒｌ ｅ ｉ ｅ ｏ ｈ ｃ ｎ ｅ ｅ ｄ ｔ ｍ ｘ ｉ ｓ ｈ ｅ ｐ ｏ ｒ ｈ ｅ
ｆｒａｏ ｆ ｔｉ ｐｄｃｏｃ ｎ ｌ ｅ 一 ｒｓｅ ｃ ｌ， ｖ ｔｔ ｗｒ ｈ ｅ ｔ ａｉｔｎ ｒｌ ｒｕ ｆ ｎ ｏｔ ｈｈ ｐ ｓｒａ ｏｅ ｉ ｒｅ ｈ ｏ ｏ ｓ ｍｓｒ ｂｃｉ ｏ ａ一 ｏ ｔ ａ ｅ ｆ ｉ ｅ ｕ ｉ ｏｒ ｔ ｄ ｕ ｋ ａ ａｅ ｒ ｈ ｈ ｇ ｒ ｐ ｏ ａ ｒ ｖ
０００焊缝金属一 ０℃夏比冲击试验平均值 Ａ ． ， ２ ３ Ｋ Ｖ ２ Ｊ单个值）２ ， ７ ， ０）硬度值不大于 ２０ ０Ｈ Ｂ以及抗
ＨＣ Ｉ试验， 根据这些要求， 制定了 １ ｎ （ Ｉ） ６ Ｒ Ｃ Ｍ Ｈ 焊材
订货技术条件， 经筛选确定为手工焊条： ０Ｒ ， Ｊ ７Ｈ 埋 ５ 弧自 动焊：０Ｍ２（ Ｈ８ ｎＥ焊丝） Ｓ ０（ 十 Ｊ １焊剂）Ｃ２ １ ，０ 气保 焊药芯焊丝：Ｑ５１ Ｃ２气 保 焊实芯焊丝： ＳＪ Ｎ， ０ｉ ０
量。
原始态（ 正火态）
３０ ６ ３５ １
５０ ７ ５０ １
３ ０ ３ ３
６ ９ ６ ８
原始态（ 正火态） 十
６０Ｃ ８ Ｐ Ｔ ２ ｀ ｘ ＷＨ ＊ ｈ
原始态（ 正火态） 十
３ ＃
６ ０Ｃ ８ Ｐ Ｔ＊ ２ ０ ｘ ＷＨ ｈ ６５Ｃ ２ Ｐ 叮朴 ７ ＇ ｘ ＷＨ ｈ
３０ １ ５０ １
３ ４ ７ ２
ｔ ｄ ｅ ｎｅ ｅ ｉ ｍ ｔ ｄ， ｔ ｔｅｔ ｔ ｈ ｈ ｐ ｓ ｒ ｃｏ ｒ ａｄ ａｏ ｅ ｃｓ ｈ ｉ ｒ ｃ ｏｗｌｎ ｅ ｏｓ ｈａｔａ ｎｆ ｈ ｉ 一 ｒ ｓｅ ａ ｏ ｅ， ｗ ｌ ｈｖ ｓ ｅ － ｅ ｅ ｆ ｆ ｄ ｇ ｈ ｅ ｒ ｍ ｏ ｅ ｅ ｒ ｇ ｅ ｕ ｉ ｌ ｎ ｅ ａ ｕ ｓ ｒ ｓ ｃ
ｆｌｆ ｒａｄ ｙ ｏｈ ｈ ｐ ｓ ｒ ｃ ｌ ｆ ｓ ｅ ｔ ｅ ， ｔ ｐｒｒａｃ ｏａ ｔ ｈ ｈ ｕｙ ｉｔ ｍｎ ｓｓ ｉ 一 ｒｓ ａ ｏｅ ｏ ｏ ｃ ｏ ｒ ａｄ ｅｏ ｎｅ ｌ ｈ ｉ ｌ ａ ｃｅ ａ ｅ ｆ ｅ ｕ ｉ ｏｒ ｍ ｕ ｍ ｓ ｎ ｈ ｆｍ ｂ ｔ ｇ ｅ ｒ ｒ ｓ ｅ ｆ ｅ ｌ ｇ 一 ｒｓ ｃ ｌｓ ｍｅｒ ｕｅｅｔｏｔ ｔｈｏｇ． ｐ ｓ ｒａ ｏｅ ｃ ｅ ｅ ｉｍｎ ｆ ｅ ｎｏ ｅ ｕ ｉ ｏｒ ａ ｅ ｒ ｎ ｔ ｒ ｓ ｈ ｃ ｌｙ ｑ ｅ Ｋ ｙ ｒｓｈ ｈ ｐ ｓ ｒ ｃ ｌ ； ｎｌ ｃ ｒ； ｓ ｓｎｗｌｎ ｈａｔａ ｅｔ ｅ ｗ ｄ： 一 ｒ ｓ ａ ｏ ｅ ｃａ ｅｓｕ ｕ ｓ ｓ ｃ ｒ ｉ ； ｉ ｅ ｒ ｔ ｎ ｏ ｉ ｇ ｅ ｕ ｉ ｏ ｒ ｈｎ ｔ ｔ ｔ ｏ ｏ ｅ ｇ ｔ ｍ ｅ ｒ ｒ ｅ ｒ ｒ ｅ ｏ ｄ ｅ
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９ ３ ０．９ ０ 仪 １ ０ Ｃ２ Ｉ ８ ｒＡ Ｍｏ ０．８ ３ ０． ６ ０． １ ０． ９， １ ０． １ ３ ６０．６ ０ ０． ３ ２
Ｃ Ｍｎ ｓ ｉ Ｐ
（ ％）
Ｎｉ Ｃ ｕ
ｓ
Ｃ ｒ Ｍｏ
１Ｍ Ｒ ＨＣ ０． ８１ ２ ０． ６ ｎ （ Ｉ） １ ． ９ ４
０． １ ０．０ １ ０４
的焊接方法， 管箱隔板、 管板、 丝堵板， 侧板可以一次 装配成型， 而且采用全焊透式结构见图 ＞ｂ ， （）其管 箱结构焊缝系数高， 焊接变形小， 管箱制做尺寸精度 高， 通过焊后热处理， 使其各项指标均能达到高压空
Ｈ９ Ｓ ０ Ｍｎ Ｈｏ
（） 管箱全焊透式结构 ｂ
图 １ 空冷器管箱结构图
５ 焊接方法的确定 空冷器的管箱结构由于管箱内腔空间小， 有的
３２ ５ ｒｏＨ 钢焊接用焊材 ． １ＣＭ （ ） 为保证焊缝在 临氢介质条件 下使用， 除按
Ｊ ７８ ０（ Ｂ ０－２０要求以外， ４ 〕 还要求焊缝金属满足如下 要求： Ｓ ００２Ｐ ００５焊缝金属 ＋ ０℃夏比 含 ＿ ． ， ． ， ＜ １ ， １ １ 冲击试验平均值 ＡＶ ５ ） Ｋ｝ ４ ， ＿ ＞ 单个值） ７ ， ４） 焊缝金属 一０ １℃夏比冲击试验平均值Ａｖ ４ ） Ｋ｝ １， ＿ ＞ 单个值） ４ ３ Ｊ ， 熔敷金属硬度 Ｈ － ， Ｂ ５经筛选确定为手工焊条： ２ ２
・２ ・ ６
图２ 管箱隔板与管板 、 丝堵板间的焊缝型式
管箱承压主焊缝的内侧焊缝为填角焊缝 ， 相当
万方数据
第 ２ 卷第 １ ２ 期
压
力
容
器
总第 １６ ４期 表 ３ 焊后热处理的实验结果 拉伸试验结果 热处理状态 ａ ｂ ８ ５ ａ ｓ ｂ ｓ 、 ％ ％） 又 ） （ Ｐ） （ Ｐ ） （ Ｍａ Ｍａ
中图分类号二 ０１ Ｔ５ Ｑ 文献标识码： Ｂ 文章编号： ０一 ８ （ ０）１ ２一 １ １ ４３ ２ ５０ － ５ 。 ０ ７０ ０ ０
Ｆ ｂｉ ｔ ｎ Ｃ ａｎｌ Ｈｇ ｐｅ ｕｅ Ｃ ｏ ｒ ａｒ ａｉ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｉ ｃ ｏ ｏ ｈ ｆ ｈ一 ｒｓ ｒ Ａｒ ｌ ｓ ｉ ｏｅ
Ｒ０Ｃ 埋弧 自动焊： ０Ｃ ｏ （ ３７ ， Ｈ８ｒ Ｃ 焊丝） Ｓ１ （ Ｍ ＋ １ 焊 Ｊ０
只有 １ ｍ ｘ ｍ ｘ ０ ， ０ ｍ ０ ｍ ０ ｍ 一般的自动焊设 ０ １０ ３０ ｍ
备无法使用， 工厂与焊接设备公司根据空冷器管箱 的特点共同研制了一台可进行小空间、 长距离， 可进 行埋弧自动焊和气体保护焊焊接两用的焊接设备， 经反复试验确定了下列焊接方法。管箱隔板与管 板、 丝堵板间焊缝的焊接（ 焊缝的结构型式见图２０ ） 为了保证即要焊透又不烧穿， 并解决清渣困难， 采用 药芯焊丝气体保护焊方法进行 自动焊接， 根据板厚 焊接 １ ２ 一 遍。
于外侧焊缝的金属垫板， 可采用埋弧自动焊和 Ｃ２ ０
气体保护焊， 自动焊要求其焊剂的输送必须一 埋弧 直连续不间断地均匀、 适量的送至电弧区内， 而且送 焊剂的气体必须经过去湿处理， 否则会将水份带人
试板 编号
１ ＃ ２ ＃
焊剂， 使焊缝产生气孔。另外， 该气体压力要适当， 压力太小， 不能拖动焊剂前进， 且输送不均匀。压力 太大时会将焊剂吹散， 而且影响电弧稳定燃烧使焊 缝产生严重气孔。Ｃ２ ０ 气体保护焊采用药芯焊丝， 虽然施焊成本增加了一些， 但焊接质量更易保证， 只 要调整好合适的焊接规范， 更易得到良好的焊接质
Ｇ Ａ Ｐ Ｉ ｇ Ｕ Ｅ Ｈ ｎ＇ ｎ， ｏ （．ｈ ｇ ｅ ＭｃｉｒＰ ｎｏＬ Ｇ ｕ Ｃ． Ｌ ．Ｌｎ ｏ ７０５， ａ２Ｉ Ｉｐ ｔ ｘ ｒＣ． １Ｃａ ｚ ｎ ｈ ｅ ｔ Ｓ ｐ ， ｔ ，ａ ｈｕ ００Ｃｉ ； ｍｏ ＆Ｅｐ ｔ ， ｎ ｈ ａ ｎｙ ｌ ｆ ｒ ｏ ｄ ａ ｏ ｚ ３ ｈ ． ｒ ｎ Ｓ ｏ ｏ ｏＬｎ ｏ Ｐｔｌｍ＆Ｃｅｉｌ ｈ ｅ Ｗ ｒ ， ｚ ｕ ００Ｃｉ ） ｆ ｚ ｕ ｒｅ ａｈ ｅ ｕ ｏ ｈｍｃ Ｍｃｉｒ ｋ Ｌｎ ｏ ７０５， ａ ａ ａ ｎ ｏｓ ａ ｈ ３ ｙ ｈ ｎ
２ ０
３ 焊接材料的选择
由 于高压空冷器管箱管束部分使用 １ ｎ ６ Ｒ Ｍ （Ｉ） １ ｒｏ（ ） ＨＣ和 ５ ＭＲＨ 两种钢板制作， Ｃ 因此按设计要
２ ５
万方数据
高压空冷器管箱的制造
Ｖ １２． ｔ ０ ｏ２ Ｎｏ ２ ５ ０
求匹配所需焊材。
表 Ｉ 高压空冷器选用材料的化学成分 材料牌号
剂）Ｃ２ ， 气保焊药芯焊丝：ＬＸ ＬＩ ６ Ｃ 气保 ０ ＦＵＯＦ ３， Ｌ 仇
焊实芯焊丝：０Ｃ ｏｏ Ｈ８ｒ Ｃ Ｍ
４ 高压空冷器管箱的结构改进 空冷器的管箱结构见图 １过去由于空冷器管 ， 箱没有专用的焊接设备， 管箱的主要焊接接头型式 全部采用带垫板式结构， 只能采用手工焊接， 装配时 先装隔板， 焊接完后再装上下两盖板， 如图 １ａ这 （） 种结构的焊缝系数低， 达不到高压空冷器的要求并 且焊后变形大， 整个管箱的尺寸不易控制， 使用现在
１ ｎ（Ｉ） ６ ＲＨＣ钢标准值 ８ ３ ）３５ Ｍ ＝８ ０
注 ：Ｗ ＇ Ｐ Ｈ 为焊后热处理。 ｒ
４ ０￣ ７
６０ ０
Ｘ２ １
外侧焊缝对清根要求较高， 既要保证焊缝根部 未熔合区清理干净， 又要保证不刨偏， 以免发生刨穿 现象（ 因不易实现焊补） 。因此在清根后用焊条电弧 焊打两遍底， 然后采用埋弧自 动焊焊完。 管箱端板与管箱主体之间的焊接只能采用单面 焊， 为保证焊接质量， 采用钨极氢弧焊打底， 焊条电 弧焊焊完。装配时要保证焊缝间隙。 接管法兰与管箱盖板间的焊接采用单面手工 焊， 根部留有至少 ２ ｎ ｉ ｍ间隙， 焊后将其根部加工 （ 见图３， ）以保证得到高质量全焊透的焊缝。
求， 对管箱用钢板选取了两种材质： 一种是适用于临 氢介质用 １ ｒｏ（） 另一种是抗硫化氢应力腐 ５ ＭＲＨ钢， Ｃ 蚀用１ ｎ（Ｉ） 两种钢在压力容器制造行业中 ６ ＲＨＣ钢， Ｍ 已被广泛采用并有成熟的使用经验。空冷器管束用 钢管经论证选用了具有高的抗 ＨＳ ２应力腐蚀开裂能 力， 的高温力学性 能和低脆 性转变 温度 的 高 ０Ｃ Ａ 。 ８ｒ Ｉ 钢管， ２Ｍ 其化学成分见表 １力学性能见表 、
一１ ９ ００
１ＣＭ Ｒ Ｈ ５ｒｏ （ ）
０ Ｃ２ Ｉ ８ ｒＡ Ｍｏ
５０ ５ ４５ ８
４０ ０
２ ６
３ ３
１０ １５ １３ ２ ，６ ， ６
Ｄ ＝３ ａ
ｒ 刁
厂，
３０ ２
（） 管箱带垫板式结构 ａ
３１ Ｍ Ｒ ＨＣ钢焊接用焊材 ． １ ｎ （Ｉ） ６ 为保证焊缝具有与母材同样的抗氢诱导开裂 （Ｉ） ＨＣ 的能力， 对焊缝金属也提出以下要求， 除按 Ｊ４０－２０ 要求外， Ｂ７８ ００ 还需保证含 Ｓ ０００ 含Ｐ－ ， ．１， ｝ ，
高压空冷器管箱的制造
顾 晶‘ ， 红２ 裴 （． １兰石集团 兰州长征机械厂， 兰州 ７０５； 甘肃 ３００ ２ 兰石集团 兰石进出口 ． 公司， 甘肃 兰州 ７０５） ３００
摘 要： 为了制造国产的高压空冷器， 某厂对其从结构的设计、 选材到各项焊接方法、 热处理试验等 进行了一系列的设计、 工艺攻关， 其中高压空冷器管箱通过见证件的试制， 证明已掌握了高压空冷 器的各项焊接、 热处理工艺， 并为厂家设计制造了多台高压空冷器， 均满足了 各项技术的要求。 关 键词： 高压空冷器； 管箱结构； 应力腐蚀； 焊后热处理
１ 前言
在石化行业、 炼油厂及煤液化等行业中， 空冷器 是一种被广泛采用的换热设备， 过去， 我国生产的空 冷器设计压力多小于 １ Ｍ ａ而高压空冷器主要依 ０ ， Ｐ 赖于进口， 为了制造出国产的高压空冷器， 某厂进行 了一系列的设计、 工艺攻关， 达到了产品的技术要 求。本文论述了其中的制造难点— 管箱本体承压 焊缝的制作。 ２ 材料的选用 考虑到高压空冷器在不同使用环境下工作的要
表 ２ 高压空冷器选用材料的力学性能 材料牌 号
１Ｍ Ｒ ＨＣ ６ ｎ （ Ｉ）
ａ 占 ６． ０２
６ ，
（ Ｐ ）（ Ｐ）（ Ｍ ａ Ｍ ａ ％）
５０ ７
Ａｖ ， （） Ｊ
一３ ＇ ０Ｃ
冷弯 １ ０ ８ ０
无裂纹
Ｄ ＝３ ａ
－口
事一习 一
Ｌｅ ｓ
３５ ９
３ １
１３ １６９ １ ， ，０ ０
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０００焊缝金属一 ０℃夏比冲击试验平均值 Ａ ． ， ２ ３ Ｋ Ｖ ２ Ｊ单个值）２ ， ７ ， ０）硬度值不大于 ２０ ０Ｈ Ｂ以及抗
ＨＣ Ｉ试验， 根据这些要求， 制定了 １ ｎ （ Ｉ） ６ Ｒ Ｃ Ｍ Ｈ 焊材
订货技术条件， 经筛选确定为手工焊条： ０Ｒ ， Ｊ ７Ｈ 埋 ５ 弧自 动焊：０Ｍ２（ Ｈ８ ｎＥ焊丝） Ｓ ０（ 十 Ｊ １焊剂）Ｃ２ １ ，０ 气保 焊药芯焊丝：Ｑ５１ Ｃ２气 保 焊实芯焊丝： ＳＪ Ｎ， ０ｉ ０
量。
原始态（ 正火态）
３０ ６ ３５ １
５０ ７ ５０ １
３ ０ ３ ３
６ ９ ６ ８
原始态（ 正火态） 十
６０Ｃ ８ Ｐ Ｔ ２ ｀ ｘ ＷＨ ＊ ｈ
原始态（ 正火态） 十
３ ＃
６ ０Ｃ ８ Ｐ Ｔ＊ ２ ０ ｘ ＷＨ ｈ ６５Ｃ ２ Ｐ 叮朴 ７ ＇ ｘ ＷＨ ｈ
３０ １ ５０ １
３ ４ ７ ２
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