纯净钢Q245R_HIC_压力容器焊接工艺.docxVIP

第４３卷 第５期石 油 化 工 设 备Ｖｏｌ．４３ Ｎｏ．５２０１４年９月ＰＥＴＲＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴＳｅｐｔ．２０１４檪檪殏檪檪殏檪檪檪檪檪檪殏制造技术文章编号：１０００－７４６６（２０１４）０５－００６８－０４①纯净钢Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）压力容器焊接工艺于盛开（新疆炼化建设集团有限公司，新疆独山子８３３６００）摘要：根据纯净钢 Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）材料的化学成分、力 学性能以 及耐腐蚀 性能特点，通 过焊接性分析，特别是对氢致开裂产生机理的分析，拟定了焊 接工艺规程，试 件焊接接头的力学性能和抗氢致开裂性能能够满足要求，并成功运用到工程实际中。关键词：Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）钢 板；焊接工艺；抗氢致裂纹中图分类号：ＴＱ０５０．４１文献标志码：Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－７４６６．２０１４．０５．０１５Ｑ２４５ＲＰｕｒｅＳｔｅｅｌ（ＨＩＣ）ＷｅｌｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌｓＹＵＳｈｅｎｇ－ｋａｉ（ＸｉｎｊｉａｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｄｕｓｈａｎｚｉ８３３６００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＱ２４５Ｒｐｕｒｅｓｔｅｅｌ（ＨＩＣ）ｍａｔｅｒｉａｌｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｗｅｌｄｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｎｈｙｄｒｏｇｅｎｉｎｄｕｃｅｄｃｒａｃｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｆｏｒｔｈｅｐｒｅ－ｍａｄｅｈａｓｂｅｅｎｓｅｔｕｐ．Ｔｈｅｓｐｅｃ－ｉｍｅｎｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｈｙｄｒｏｇｅｎｉｎｄｕｃｅｄｃｒａｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｓｑｕａｌｉｆｉｅｄａｎｄｓｕｃｃｅｓｓ－ｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）ｓｔｅｅｌ；ｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏｈｙｄｒｏｇｅｎｉｎｄｕｃｅｄｃｒａｃｋｉｎｇ随着我国高硫原油加工量的不断增加，越 来越多的压力容器在湿硫化氢应力腐蚀环境工况下服役。该工况易造成碳钢和低合金钢设备产生应力腐蚀破坏，因环境差 异可产生不同的应力腐蚀开裂现象，如氢致开裂（ＨＩＣ）、硫化物应力腐蚀开裂（ＳＳＣ）、氢鼓包（ＨＢ）和应力导向氢致开裂（ＳＯ－ＨＩＣ）［１］。为此，一些在湿硫化氢应力腐蚀环境下使用的压力容器选用纯净钢作为主体材料。２０１３ 年，我 厂 承接 了某石化公司炼油厂５０万ｔ／ａ催化裂化装置再吸收塔Ｔ－３０２和吸收解析 塔Ｔ－３０１／１．２的制造任务，其制造按文献［２，３］的有关规定进行。这２台塔器服役环境均为湿硫化氢应力腐蚀环境，主体材质Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）为采用电炉加真空脱气精炼的本质细晶粒镇静钢，属于Ｑ２４５Ｒ 钢种级别，特点是Ｓ、Ｐ质量分数低，要求做氢致开裂（ＨＩＣ）腐蚀试验。其中再吸收塔为立式结构，规格（直径×壁厚×高度）１２００ｍｍ×１４ｍｍ×１４５７９ｍｍ，体积１２．８ｍ３，介质为贫气、轻柴油，Ⅱ类容器，筒体与封头的焊接接头系数０．８５，所用钢板材质为Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ），锻件、管材材质均为２０（ＨＩＣ）。吸收解析塔Ｔ－３０１也是立式结构，规格（直径× 壁厚×高度）１６００ｍｍ／２２００ｍｍ×１８ｍｍ／ ２０ｍｍ／２２ｍｍ／２４ｍｍ×５１０９８ｍｍ，介质为催化富①收稿日期：２０１４－０４－０２作者简介：于盛开（１９７２－），男，山东乳山人，工程师，学士，从事压力容器制造和球罐安装工作。第５期于盛开 ：纯 净钢Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）压力容器焊接工艺·６９·气、汽油、氢气、硫化氢，体积１３３．２１ｍ３，Ⅱ类容器，筒体与封头的焊接接头系数０．８５，所用钢板材质为Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ），锻件、管材材质均为２０（ＨＩＣ）。１ Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）钢板简介（１）化学成分Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）钢板产品化学成分见表１。（２）力学性能Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）钢板正火状态供货，８级晶粒度，其室温抗拉强度Ｒｍ＝４２９ＭＰａ，室 温屈服强度ＲｅＬ＝２８８ＭＰａ，室温延伸率Ａ＝ ３５．５％，Ａｋｖ（－２０℃，横向）＝１３８Ｊ／２２１Ｊ／２４７Ｊ。（３）检验要求Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）钢板逐轧制张进表１Ｑ２４５Ｒ（ＨＩＣ）钢板产品化学成分（质量分数）％分析方法ＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＣ