張 暉

(大連冰山集團(tuán)金州重型機(jī)器有限公司,遼寧大連 116100)

高壓生產(chǎn)分離器的制造

張 暉

(大連冰山集團(tuán)金州重型機(jī)器有限公司,遼寧大連 116100)

介紹了高壓生產(chǎn)分離器的制造過程和特點(diǎn),從而闡述了加工、焊接和熱處理在復(fù)合鋼板設(shè)備制造過程中的重要性。

制造;組裝;焊接;熱處理

0 引 言

高壓生產(chǎn)分離器是蘭州石油機(jī)械研究所委托大連冰山集團(tuán)金州重型機(jī)器有限公司為中海石油(中國)有限公司制造的樂東氣田工程項(xiàng)目中的一臺(tái),該設(shè)備總長9.0m,設(shè)備有內(nèi)件,結(jié)構(gòu)如圖1所示。設(shè)備殼體采用復(fù)合鋼板,材料為16MnR+S.S316L,大直徑法蘭與接管采用堆焊結(jié)構(gòu),堆焊總厚度不小于3mm,相關(guān)參數(shù)見表1～3。

表1 設(shè)計(jì)參數(shù)

表2 主體材料及性能

1 制造技術(shù)要求

1.1 焊 接

設(shè)備主體上所有受壓焊縫均采用全焊透結(jié)構(gòu)。內(nèi)件緊固件須擰緊,螺栓頭或螺母應(yīng)點(diǎn)焊定位;除注明外,內(nèi)件和外件與殼壁的連接焊縫均為雙面連續(xù)焊。

1.2 無損檢測

本設(shè)備的無損檢測按JB/T4730-2005進(jìn)行,A、B類對(duì)接焊縫施焊時(shí)先焊基層,焊后焊縫內(nèi)表面修平磨光,進(jìn)行100%RT+20%UT檢測,合格后施焊過渡層,過渡層表面修平磨光,進(jìn)行100%PT檢測,PT合格后焊面層,面層表面進(jìn)行100%PT檢測;熱處理后對(duì)A、B類焊縫進(jìn)行20%UT檢測。所有接管與殼體和封頭相連接的焊縫須為雙面全焊透型式;A、B類焊縫為100%RT檢測,C、D類焊縫為100%MT/PT檢測。

表3 主體材料焊接參數(shù)

圖1 高壓生產(chǎn)分離器設(shè)備圖

嵌入式接管開孔邊緣要求100%MT/PT檢測。開孔前,在開孔處2倍開孔直徑范圍內(nèi)進(jìn)行100%UT檢測。所有全焊透焊縫在清根和焊后應(yīng)進(jìn)行MT/PT檢測。承重角焊縫在清根和焊后應(yīng)進(jìn)行MT/PT檢測。熱處理和水壓試驗(yàn)后所有承壓焊縫都要進(jìn)行20%MT/PT檢測。

1.3 熱處理

本設(shè)備須做整體焊后消除應(yīng)力熱處理。熱處理時(shí),密封面應(yīng)加以保護(hù)。

1.4 水壓試驗(yàn)和滲漏試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)按 GB150-1998進(jìn)行,試驗(yàn)壓力為7 125kPa,至少保壓1h。試驗(yàn)時(shí)奧氏體不銹鋼設(shè)備CL-含量不得超過25×10-6,試驗(yàn)溫度不得低于15℃。

補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫應(yīng)通入500kPa干燥空氣檢測是否泄漏。

1.5 油漆、包裝、發(fā)運(yùn)

容器的所有檢驗(yàn)試驗(yàn)批準(zhǔn)后進(jìn)行油漆,本設(shè)備的外涂漆、表面處理須符合業(yè)主技術(shù)規(guī)范的要求。所有試驗(yàn)檢驗(yàn)完成后,設(shè)備必須干凈、干燥,所有加工面必須用防銹劑保護(hù),所有法蘭面均須用蓋板保護(hù)。

在顯著位置標(biāo)明該臺(tái)設(shè)備的吊裝重量,并在熱處理后標(biāo)注“不允許焊接”字樣。

2 殼體制造工藝及檢驗(yàn)

殼體板材采用16MnR+S.S316L復(fù)合鋼板,共分三節(jié),筒體毛坯厚度為δ42+3,封頭毛坯厚度為δ47+4,筒體對(duì)接縱環(huán)焊縫、筒體與封頭環(huán)焊縫見圖2,制造加工工藝如下。

圖2 簡體對(duì)接縱環(huán)焊縫

圖3 簡體與封頭環(huán)焊縫

鉚工:組對(duì)所有接管、法蘭。

電焊:按焊接工藝規(guī)程施焊。焊前預(yù)熱,焊后。

消氫。焊縫背面清根后進(jìn)行MT/PT檢測。

鉚工:打磨焊縫表面。

探傷:帶頸對(duì)焊法蘭與接管的B類焊縫按JB/T4730.2-2005進(jìn)行100%RT檢測,承插焊法蘭與接管的C類焊縫按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。所有待堆焊表面按JB/T4730.4-2005進(jìn)行100%MT檢測。

電焊:大直徑非不銹鋼接管法蘭的內(nèi)壁采用GTAW,密封面采用MOW堆焊過渡層,焊前預(yù)熱,焊后消氫。過渡層表面修平磨光,厚度1.5～2mm,要求焊道寬度方向搭接量50%～60%,UT/PT測厚。

另外,人孔的內(nèi)壁及密封面采用SSOW堆焊過渡層,焊前預(yù)熱,焊后消氫。過渡層表面修平磨光,厚度2mm,要求先拉直條,車約Φ250mm,再同心圓堆焊,焊道寬度方向搭接量8～9mm,首尾搭接量～60mm,焊劑厚度20～25mm,不允許采用螺旋式焊道,所有焊道的收弧坑應(yīng)有續(xù)排列,焊后打磨首尾搭接處余高,打磨方向平行于焊道方向,UT/PT測厚。

探傷:過渡層表面按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。

電焊:大直徑非不銹鋼接管法蘭的內(nèi)壁采用GTAW,密封面采用MOW堆焊面層,厚度≥2mm,要求焊道寬度方向搭接量50%～60%,UT/PT測厚。另外,人孔的內(nèi)壁及密封面采用SSOW堆焊面層,要求與過渡層堆焊相同。

探傷:面層表面按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。

小車:車接管法蘭內(nèi)壁及法蘭的密封面,保證堆焊層機(jī)加工后堆焊厚度不小于3mm。

劃線:

鉆:鉆法蘭螺栓孔。

鉚工:組對(duì)筒體與橢圓封頭。

電焊:B類焊縫先采用 GTAW、SMAW、SAW施焊基層,焊前預(yù)熱,焊后消氫。焊縫背面清根后進(jìn)行MT/PT檢測。

鉚工:焊縫內(nèi)表面修平磨光。

探傷:B類焊縫按JB/T4730.2-2005進(jìn)行100%RT檢測,并按JB/T4730.3-2005進(jìn)行 20%UT檢測。所有待堆焊表面按JB/T4730.4-2005進(jìn)行100%MT檢測。

電焊:采用MOW堆焊過渡層,過渡層表面修平磨光,UT/PT測厚。

探傷:過渡層表面按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。

電焊:采用MOW堆焊面層,UT/PT測厚。

探傷:面層表面按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。

下料:號(hào)所有接管孔。

氣割:

鉚工:打磨坡口后,組對(duì)所有接管法蘭。

電焊:D類焊縫先采用SAW、SMAW施焊基層,焊前預(yù)熱,焊后消氫。焊縫背面清根后進(jìn)行MT/PT檢測。

鉚工:焊縫內(nèi)表面修平磨光。

探傷:D類焊縫按JB/T4730.4-2005進(jìn)行100%MT檢測。所有待堆焊表面按JB/T4730.4-2005進(jìn)行100%MT檢測。

電焊:大直徑非不銹鋼接管法蘭采用MOW堆焊過渡層。

探傷:過渡層表面按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。

電焊:大直徑非不銹鋼接管法蘭采用MOW堆焊面層。

探傷:面層表面按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%PT檢測。

鉚工:組對(duì)其它附件。

電焊:按焊接工藝規(guī)程施焊。

鉚工:打磨焊縫表面。

熱處理:焊后整體消除應(yīng)力熱處理根據(jù) GB150-1998進(jìn)行。

熱處理曲線見圖4。要求帶試板,試板放于工件上部中間位置,并墊高51mm,試板上放置一支熱電偶;熱電偶采用螺栓、螺母結(jié)構(gòu)工裝(側(cè)面開熱電偶孔)安裝在設(shè)備上,用后用機(jī)械方法清除、磨平,并做MT/PT檢測,焊前預(yù)熱,溫度不低于150℃;布置在設(shè)備上的相鄰熱電偶的間距不大于4.6m。

圖4 熱處理曲線

探傷:A、B類焊縫按JB/T4730.3-2005進(jìn)行20%UT檢測。

鉚工:設(shè)備內(nèi)外應(yīng)清理干凈,不得有油脂、焊渣、銹塊等雜物。

鉗裝:進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

噴砂:

鉗裝:油漆,包裝。

3 結(jié) 語

本設(shè)備在制造過程中對(duì)復(fù)合鋼板的焊前預(yù)熱、焊后消氫和焊后熱處理及焊縫的無損檢測進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,且整體組裝后進(jìn)行了水壓試驗(yàn),使得設(shè)備的整體性能得到良好的保證;同時(shí),在設(shè)備主要焊材的選用上也考慮了安全性和可靠性。

Manufacture of Hp Production Separator

ZHANG Hui
(Dalian Bingshan Group Jinzhou heavy Machinery Co.,Ltd,Dalian116100,China)

This article introduces the hp production separator’s manufacturing procedures and features of manufacture.Consequently it expatiates the importance of the processing,welding and heat treatment in the proceduresof manufacture of the clad steel equipment.

manufacture;assembly;welding;heat treatment

TQ051.8

A

1003-6490(2010)03-0042-03

2010-01-05

張 暉(1979-),女,助理工程師,2001年畢業(yè)于東北大學(xué),從事壓力容器設(shè)計(jì)與制造工藝的編制工作。