换热器管箱裂纹修复

杨娟 臧笑臣

摘 要：基于我国石油化工产业的发展完善，我国的石油化工生产装置规模日益扩大。而临氢厚壁压力容器所采用的2.25Cr-1Mo材料往往会在高温影响下出现不同程度的裂缝，影响到化工生产的安全性。基于此，技术人员需要加强对于新技术运用，科学妥善修复换热器管箱裂纹，促进各项效益取得。

关键词：换热器管箱;裂纹修复;石油化工

换热器管箱作为石化锅炉生产的配套设施，其在运行过程中会因为损耗而出现不同程度的损坏。目前，该设备在运行过程中容易在上管箱、管板环焊缝等区域出现不同程度的裂缝，为此技术人员多采用存2.25Cr-1Mo材料进行修复，消除了设备的安全隐患。

1 设备概况

在分析换热器管箱裂纹修复的过程中，笔者以123C合成塔出口气/锅炉给水换热器为例进行分析。该设备的直径为891mm，总长度为9750mm，壳体壁厚＼50mm。该装置的材料为SA182-F22，其在运行时会产生大量的气氢气和氮气，该气体在经过壳程锅炉给水冷却后从下管箱流出，随后进一步冷却，进而会导致设备运行出现不同程度的腐坏，最终出现了不同程度的裂缝，阻碍生产运行效益的提升，需要相关人员进行检测修复。

2 裂纹修复

2.1 修复步骤

在推进裂缝修补过程中，技术人员需要采用设备进行裂缝位置的确认，并利用金相覆膜检查，明确裂缝损坏的程度。在了解收集相关的数据后，技术人员需要打磨消除裂纹，并促进坡口探伤，在这一过程中，技术人员需要进行消氢去氮处理。最后，技术人员需要科学的推进金相检查以及硬度检测处理。

2.2 确定修复范围与方法

在开展修复范围界定时，技术人员需要立足探伤标识，采用砂轮机这一设备进行裂纹的打磨清除操作，并确定彻底清除探伤，为保障修补的质量以及效率，技术人员需要规避碳弧气刨的使用。

此外，在进行出焊接坡口的修磨操作中，技术人员需要将坡口两侧50mm内的铁锈、氧化皮彻底打磨干净，并开展补焊部位母材的磁粉探伤检查工作。在相关操作完成后，技术人员需要依据NB/T 47013.4-2015Ⅰ级合格标准进行衡量。

2.3 金相檢查

在推进进行金相检查作业中，技术人员主要关注管箱内壁焊缝、母材以及热影响区。这一操作的推进主要进行设备使用晶粒组织的检查。技术人员在检测中并未发现淬硬性组织母材晶粒粗化的现象，进而为下步工作的推进奠定基础。

随后，技术人员需要利用消氢去氮处理的方向进行裂纹的清除，并在完成该步骤后，在510 ℃的保温环境下，对补焊部位进行为其3h的消氢去氮处理。

2.4 焊接

2.4.1 焊接准备工作

为确保焊接作业质量以及效率，主要采用型号为E8015-B3L的焊条。通常焊条的直径控制在3.2-4mm之间。由于焊条焊接是一个精细活，故而需要焊接人员熟悉E8015-B3L型号焊条的焊接操作，并对焊接人员进行全面科学的考核，确保其合格之后在进行施焊。

为确保焊接效率，焊接人员在焊接前需要进行热处理，一般预热温度需要控制在250-300℃之间。这一过程中，一定不能出现未达预热温度就焊接状况的出现。为保障焊接温度，焊接人员采用的加热保温方式为外侧缠绕式电炉丝包裹，从外侧加热，而加热板覆盖的宽度范围则需要大600mm，而其外覆保温棉厚度则为80mm。

2.4.2 焊接要求

在实施焊接工作时，需要确保焊条的烘干温度维持在400℃左右，确保其在保温状态下两个小时。除此之外，焊接人员需要对焊条筒进行通电烘干处理。一般来说，焊材从烘箱拿出之后需要立刻安置在焊条保温筒内，关闭筒盖。而在焊接现场时，为规避大气水分流入保温桶内，影响到焊接质量，技术人员需要随用随取，并立即关闭筒盖。

现阶段，裂缝焊接的焊道为多层多道焊接，故而运条时需要降低横向摆动情况出现。不仅如此，焊接人员需要保障熔合质量的前提下，保障焊接线能量，确保焊接应力的降低。作为焊接工作的主要参与者，焊工需要具备高度的责任心，严格按照标准清理焊缝中的焊渣，做到无缺陷，然后再施焊下道焊缝。

在施工过程中，若遭遇到雨天，焊接人员需要做好搭棚、加热处理，确保小棚中的湿度低于 80%再进行焊接。若在实施焊接作业时因为故障暂停操作，技术人员需要将将焊接温度调整到350℃后开展消氢处理，等待焊接操作恢复时，进一步降低温度至300℃再推进焊接工作。在焊接作业中，焊接人员需要确保层间的温度控制270℃左右，并安排检测人员利用红外测温仪进行监督检查。

2.5 热处理

焊工在完成焊条焊接作业之后，需要推进内外保温工作。其具体操作主要是利用夹具将电加热板贴合在热处理区表面，并补焊金属位置、焊缝外壁设置测温点。

为保障热处理效果，技术人员需要确保其温度控制在500-600℃之间。由于该温度区间容易出现再热裂纹的出现，为此技术人员需要在推进局部热处理时采用两层包扎。在这一过程汇总若出现温度上升缓慢状况，可以采用停电、拆保温作用，确保温度冷却到500℃以下再消除问题，重新升温。

2.6 无损检测

焊工在完成环缝焊热处理后，需要在延迟一天后借助超声波推进探伤检查工作，并依据NB/T47013.3-2015标准进行检测。而在确保超声探伤检查合格后，工作人员还需要推进环焊缝内、外表面的磁粉探伤检查。

2.7 金相、硬度检测

上述工作在推进合格之后，工作人员还需要推进金相检查、硬度检测工作。一般而言，技术人员需要对焊缝区、热影响区进行金相覆膜检查，确保其与补焊部位无差异。

3 结束语

为确保石化生产效益提升，相关单位需要确保换热器管箱裂纹的处理。上述方法的推进，能够在最大程度上实现裂纹缺陷的处理。经过上述操作修理的设备能够在投入生产后，能够确保各项指标符合在线监测标准，运行效率提升。相关的实践证明2.25Cr-1Mo 材料的裂纹修理技术是有效的，能够促进各项工作效率的提升，并为该材料的焊接、热处理技术积累了经验。

参考文献：

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作者简介：

杨娟（1985- ），女，陕西宝鸡人，工程师，主要从事化工生产技术管理工作。