由于鈦管換熱器具有耐腐蝕性、屈服強(qiáng)度和密度比高、熱膨脹系數(shù)小、使用壽命長(zhǎng)、傳熱效率高、不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)可大大提高鈦管換熱器的使用壽命,減少因設(shè)備腐蝕失效停工造成的損失,經(jīng)濟(jì)效益良好,在石油化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
揚(yáng)子石化訂購(gòu)的PTA裝置鈦管冷凝器,設(shè)計(jì)壓力:殼程0.6MPa,管程3.1MPa,設(shè)計(jì)溫度:殼程80°C,管程210°C,殼程介質(zhì)為循環(huán)水,管程介質(zhì)為TA、水、HAC、離子溴以及惰性氣體等。制造技術(shù)條件要求,定單開(kāi)工前進(jìn)行模塊試驗(yàn)(Mock-up試驗(yàn)),即按評(píng)定的WPS對(duì)焊工和焊機(jī)操作工進(jìn)行技能評(píng)定,要求對(duì)參與焊接的每位焊工進(jìn)行考核,測(cè)定焊工或焊機(jī)操作工生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)焊縫的能力[4]。模塊試驗(yàn)的程序按照ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第九部分(BoilerandPressureVesselCodeSectionIX):焊接和釬焊合格評(píng)定(WeldingandBrazingQualifications)中第三章焊接技能評(píng)定的要求,此過(guò)程同時(shí)需業(yè)主或項(xiàng)目管理組全程見(jiàn)證和檢查。
換熱管與管板連接形式為:輕脹對(duì)中+強(qiáng)度焊+貼脹,換熱管端部伸出管板面0.5~1.0mm,管口的焊接采用手工鎢極氬弧焊、兩道焊,且兩道的起、收弧點(diǎn)必須錯(cuò)開(kāi),選定的接頭型式如圖2所示。實(shí)踐證明,鈦管貼脹固定后焊接,經(jīng)歷一段時(shí)間的運(yùn)行后,貼脹會(huì)由于鈦的“記憶”而失效,不會(huì)受到周圍環(huán)境腐蝕和應(yīng)力腐蝕的影響。
焊接中除滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外,還應(yīng)要求滿足以下條件:
(1)焊接和組對(duì)必須在清潔的車間或在無(wú)鐵污染的區(qū)域進(jìn)行,鈦管在進(jìn)行任何焊接前必須進(jìn)行菲繞啉試驗(yàn)證實(shí)無(wú)鐵離子污染(若表面被鐵離子污染,濾紙呈橘紅色)。
(2)施焊前,熔合面和焊縫每邊50 mm寬的區(qū)域用丙酮或丙醇、異丙醇進(jìn)行徹底清理以清除氧化皮、銹蝕、油脂或其它影響焊接接頭質(zhì)量的雜質(zhì)。
(3)焊絲類別符合AWS SFA-5.16ERTi-2,Fe含量小于0.05%,H含量小于60ppm,鈦材焊接中,在根道熔合過(guò)程中向管內(nèi)充入純度為99.99%氬氣背部保護(hù)氣,層間溫度不得高于60°C,鈦材焊接保護(hù)應(yīng)充分。
由于PTA裝置鈦管冷凝器使用工況惡劣,用材特殊,對(duì)焊接質(zhì)量要求高,本項(xiàng)目引用ASMEK:焊接和釬焊合格評(píng)定中的焊接技能評(píng)定要求,在定單開(kāi)工前進(jìn)行模塊試驗(yàn),對(duì)焊工和焊機(jī)操作工作進(jìn)行技能評(píng)定。
同時(shí)引用巴斯夫公司的WN75-100標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對(duì)模塊試驗(yàn)后的焊接試樣進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的檢驗(yàn),通過(guò)模塊試驗(yàn)驗(yàn)證了焊接人員的上崗資格,也確定焊接工藝對(duì)缺陷的控制是有效的。另外,需指出的是,在模塊試驗(yàn)中引入射線背照技術(shù)檢測(cè),可以改變以往模塊削薄才能RT檢測(cè)的做法,同時(shí)也可以將此技術(shù)應(yīng)用到成品管板焊接接頭的常規(guī)RT檢測(cè)中,從而更有效地提髙焊縫質(zhì)量,為換熱器設(shè)備的長(zhǎng)周期安全運(yùn)行提供可靠保障。文章來(lái)源“搜鈦網(wǎng)”