由于鈦管換熱器具有耐腐蝕性、屈服強度和密度比高、熱膨脹系數(shù)小、使用壽命長、傳熱效率高、不易結(jié)垢等優(yōu)點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)濟效益良好,在石油化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
揚子石化訂購的PTA裝置鈦管冷凝器,設(shè)計壓力:殼程0.6MPa,管程3.1MPa,設(shè)計溫度: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,定單開工前進(jìn)行模塊試驗(Mock-up試驗),即按評定的WPS對焊工和焊機操作工進(jìn)行技能評定,要求對參與焊接的每位焊工進(jìn)行考核,測定焊工或焊機操作工生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)焊縫的能力[4]。模塊試驗的程序按照ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第九部分(BoilerandPressureVesselCodeSectionIX):焊接和釬焊合格評定(WeldingandBrazingQualifications)中第三章焊接技能評定的要求,此過程同時需業(yè)主或項目管理組全程見證和檢查。
換熱管與管板連接形式為:輕脹對中+強度焊+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、收弧點必須錯開,選定的接頭型式如圖2所示。實踐證明,鈦管貼脹固定后焊接,經(jīng)歷一段時間的運行后,貼脹會由于鈦的“記憶”而失效,不會受到周圍環(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)焊接和組對必須在清潔的車間或在無鐵污染的區(qū)域進(jìn)行,鈦管在進(jìn)行任何焊接前必須進(jìn)行菲繞啉試驗證實無鐵離子污染(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,對焊接質(zhì)量要求高,本項目引用ASMEK:焊接和釬焊合格評定中的焊接技能評定要求,在定單開工前進(jìn)行模塊試驗,對焊工和焊機操作工作進(jìn)行技能評定。
同時引用巴斯夫公司的WN75-100標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對模塊試驗后的焊接試樣進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的檢驗,通過模塊試驗驗證了焊接人員的上崗資格,也確定焊接工藝對缺陷的控制是有效的。另外,需指出的是,在模塊試驗中引入射線背照技術(shù)檢測,可以改變以往模塊削薄才能RT檢測的做法,同時也可以將此技術(shù)應(yīng)用到成品管板焊接接頭的常規(guī)RT檢測中,從而更有效地提髙焊縫質(zhì)量,為換熱器設(shè)備的長周期安全運行提供可靠保障。文章來源“搜鈦網(wǎng)”