江蘇張家港化工機(jī)械廠（215634）魏明國

1.概述

2012年4月，我廠為河南義馬煤化廠二期工程安裝一式3臺陶瓷過濾器工程項目，陶瓷過濾器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

整個筒體材料為低合金鋼+奧氏體不銹鋼襯里，材料牌號為Q345R+S32168，厚度為（40+4）mm。整個罐體直徑為4900mm，總高19 000mm。筒體材料化學(xué)成分如表1所示。接管法蘭事先在廠里預(yù)制好，材質(zhì)為20+S32168（內(nèi)側(cè)堆焊）。短管口徑有φ89～φ800mm幾種規(guī)格。結(jié)構(gòu)形式分直插式和斜插式兩種。

表1 筒體材料化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （%）

2.焊接工藝

整個罐體分成6節(jié)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場拼裝成一體后，整體吊裝就位，短管法蘭焊接，先在筒體上開孔后組裝焊接而成。

筒體拼裝A1、B1～B4環(huán)縫Q345R部分全部采用埋弧焊，過渡層和不銹鋼襯板對接采用焊條電弧焊。焊縫形式如圖2所示，焊接參數(shù)如表2所示，坡口形式如圖3所示。

表2 筒體拼裝焊接參數(shù)

圖2

圖3

外側(cè)埋弧焊焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100～150℃，每層焊接保證不間斷，層間溫度控制在100～300℃之間，內(nèi)側(cè)過渡層施焊前用碳弧氣刨清除焊縫根部焊接缺陷，并用角向砂輪機(jī)清除氧化渣及飛濺，每條焊縫結(jié)束24h后用TOED檢測。由于每個筒節(jié)坡口在廠里加工好后拼裝，焊縫質(zhì)量合格率達(dá)到99.5%，整個項目只有兩處超標(biāo)缺陷。

短管與筒體角接，之前在內(nèi)蒙古等幾處工地上，短管與筒體角接焊接質(zhì)量不理想，經(jīng)UT檢測，幾乎每個焊接接頭里都有超標(biāo)缺陷，有時甚至在一個焊接接頭里有2～3處缺陷，經(jīng)仔細(xì)分析后，在焊接工藝上做了如下幾點(diǎn)改進(jìn)。

（1）坡口形式改進(jìn) 由原來的單邊V形坡口改為單邊J形坡口，改進(jìn)前后坡口形式如圖4、圖5所示。改進(jìn)后的坡口焊接，焊寬尺寸減少5～20mm不等。不僅節(jié)約焊接材料，同時減少焊接變形及焊接缺陷的數(shù)量。

圖4 改進(jìn)前坡口形式

圖5 改進(jìn)后坡口形式

（2）切割與打磨 由于筒體的材料為Q345R，厚度達(dá)40mm，如不采取措施容易產(chǎn)生淬硬組織，改進(jìn)后在切割線外25mm范圍內(nèi)預(yù)熱200～300℃，然后再進(jìn)行切割，并經(jīng)多次修割成J形坡口。打磨也是關(guān)鍵的一道工序，打磨既要清除氧化渣，又要將淬硬層表面去掉，為保證坡口質(zhì)量，還要增加一道工序，即坡口打磨需經(jīng)檢驗員驗收合格后才能進(jìn)行施焊。

（3）施焊要點(diǎn) D1～D6短管與筒體角接，施焊時應(yīng)在筒體坡口側(cè)25mm范圍內(nèi)預(yù)熱100～150℃，焊條按規(guī)定要求烘干，并現(xiàn)場帶保溫桶，短管與筒體角接焊接參數(shù)如表3所示，焊縫形式如圖6所示，反面施焊前用角磨機(jī)將根缺陷清除干凈后才能施焊過渡層和蓋面層。

圖6 短管角接形式

表3 短管與筒體角接焊接參數(shù)

通過上述三點(diǎn)改進(jìn)之后，焊接質(zhì)量大有提高，經(jīng)UT檢測，三臺陶瓷過濾器罐除第二臺在人孔處有一處超標(biāo)缺陷，其余全部合格，合格率達(dá)99.2%。

該改進(jìn)后的短管角接焊接工藝已在中石化茂名分公司現(xiàn)場安裝2臺吸收塔和再吸收塔上應(yīng)用。經(jīng)UT檢測，合格率高達(dá)99%以上。

3.結(jié)語

對于在大型厚壁容器上短管角接按文章中提出的三點(diǎn)焊接工藝改進(jìn)措施施工，對焊接接頭質(zhì)量保證是可行的。