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1、甲醇合成塔焊缝裂纹修补方案 编制： 审核： 审批：三门峡劲风机械制造有限公司甲醇合成塔压力容器焊缝裂纹修补方案一、编制依据 1 TSG-R0004-2009压力容器安全技术监察规程2 GB150-1998钢制压力容器3 JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程4 JB/T4730-2005 压力容器无损检测二、主题内容与适用范围 2.1 工程项目简介 本方案提出了焊缝裂纹过程的详细质量标准、相关技术及安全注意事项。主要针对义马气化厂甲醇分厂R0202甲醇合成塔焊缝裂纹进行修补。三、设备修前运行状况与检修原因 义马气化厂在系统停车压力容器检验中检测出部分设备焊缝有裂纹，主要针对13MnNi
2、MoNbR材质容器，消除该设备隐患。具体裂纹如下： 壳程上部封头与筒体间A类焊接接头存在两条裂纹（其中一条距离封头拼缝（西侧）向南600mm处，长3.0mm；另一处在拼投拼缝（东侧）与此A类家头正对位置，长5.0mm；） 封头拼缝（东侧）热影响区焊疤处存在1处裂纹，长20mm 先对以上裂纹进行打磨，若打磨后经检测裂纹消失则不再维修，打磨后不消除的进行修理。4.1、修复前准备工作、设备内介质彻底排空，置换合格后加盲板隔离。进行氮气置换，置换合格后加盲板与系统隔离。、备好有限空间作业的安全防护用具；、提前接好临时电源； 、准备好碳弧气刨、打磨工具； 、上下人孔安装风机低吹高吸；、准备好图纸、技术方
3、案，必要的施工方案。4.2焊接工艺4.2.2焊接材料4.2.2.1返修选用的焊接材料选用国产焊条，焊条型号E6015G（GB/T5118） 牌号J607RH，10Kg。使用前，焊条经350430烘烤一小时，移至恒温箱100150保温待用。4.3裂纹确定用电动钢丝刷打磨裂纹焊缝两侧各100mm范围，露出金属光泽。壳体内表面焊缝打磨区域，进行100渗透检测和100超声波检验。内侧补焊后，没有清除的裂纹，从外侧返修。4.4裂纹缺陷清除及焊接破口打磨检测到裂纹部位，参照超声波检测的裂纹深度和方向，采用碳弧气刨挖除， 判断挖除后，用磨光机打磨去除渗碳层，破口内光滑，再进行渗透检测。相邻挖除段间隔长度小于
4、100mm时，应两段挖通。挖除段长度应大于100mm，每段两端应有1/3坡度。挖除深度不应超过34mm，此时裂纹没有消除，内侧补焊完毕后，从外测再次挖除裂纹。裂纹缺陷清除应做好记录，补焊前破口形状如图3所示。 图3 外壳内侧返修焊缝挖除裂纹破口示意图 裂纹如延伸到母材，挖出裂纹参照以上要求。4.5焊接修复工艺4.5.1具有可覆盖修复焊缝焊接的合格焊接工艺评定报告，并依此报告制订了焊接工艺卡。4.5.2焊工资格：按锅炉压力容器管道焊工考试与管理规则考试，具有SMAW-2G12F3J合格项目的焊工具备本次修理手工电弧焊接工作。4.5.3气刨和破口要求 气刨采用反极性，电流250350A，空气压力0
5、.50.55Mpa，弧长13mm变化。碳棒伸长长度81100mm。 气刨或气割后，电动磨光机打磨破口应平整，破口面不得有分层、裂纹、夹杂等。挖深34mm没有清除裂纹，裂纹应至于破口底部第一层焊接。破口表面及两侧各100mm范围内的水、铁锈、油污、积渣和其他有害杂质应清理干净。4.5.4预热及层间温度内部补焊，在外壁贴电加热器片预热。预热范围大于焊缝两侧各160mmm，预热温度180200，焊件在整个焊接过程中层间温度不应低于此温度。4.5.5后热壳体钢材为低合金高强钢，对裂纹敏感性较大，该环焊缝拘束度较大，每层焊后不连续进行下一层焊接和盖面层焊接完，在焊接接头温度不低于层间温度就进行后热处理，
6、后热温度为300350，保温34h。测温使用热电偶铠装热电偶。4.6焊接技术要求4.6.1焊接前，应对施焊焊工进行技术交底。4.6.2设备壳体上焊接临时工卡具，必须在临时构件上引弧；正式补焊、点焊引弧均应在破口内。严禁在母材上引弧。4.6.3外壳体焊接临时构件，应对壳体的焊接部位预热180200。4.6.4收弧采用回弧法，注意弧坑填满。4.6.5防止地线、电缆线、焊钳和壳体打弧。4.6.6壳体被电弧擦伤的弧坑，需用电动磨光机修磨，使其均匀过渡到母材表面，修磨的深度应不大于2mm，否则，需要补焊。4.6.8多层焊道间接头应尽量错开。4.6.9每层焊接完成，使用风枪锤击焊缝13次，消除应力。4.6
7、.10焊接环境：环境温度大于10，风速小于2m/s，相对湿度小于90%。4.7无损检测渗透探伤：外壳体焊缝返修前，焊缝内外表面及焊缝两侧100mm范围内，进行100渗透探伤检测；缺陷清除后补焊前，进行100渗透探伤检测；补焊完48小时后，补焊焊缝表面进行100渗透探伤检测；临时工卡具去除后焊缝痕迹100渗透探伤检测。不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。超声波探伤：外壳体焊缝裂纹挖除前，渗透探伤检测后，再进行100超声波检测裂纹深度、长度；补焊完毕，射线检测合格后，进行100超声波复查，级合格。内筒体组装焊接完48小时后，表面进行100渗透探伤检测，焊缝内表面进行100超声波检测，除未焊透缺陷外，不得
8、有其他任何缺陷。射线检验：外壳体焊缝返修前，渗透探伤没有检测到裂纹部位，进行100射线检验。修补焊缝完成24小时后，进行100射线检测，合格。4.8焊后热处理外壳焊接修补完后，无损检测完毕，进行焊后去氢消除应力热处理；内壳焊接后，不进行热处理。4.8.1焊后去氢消除应力热处理参数焊后热处理厚度PWHT52mm。焊后热处理温度600640。最短保温时间（2）2.02h。焊缝两侧加热宽度110mm采用圆周方向分段热处理，每段重叠加热长度1500mm。加热区域以外采取保温措施，防止产生有害的温度梯度。焊件升温400以后，升温速度须控制在50100。升温期间，加热区内任意长度为5000mm内的温差不得
9、大于120；保温期间，加热区最高与最低温度之差不得宜大于60。焊件温度高于400时，加热去降温速度宜为12550。 注:采用电加热加热，加热宽度300mm； 采用包扎保温，保温厚度50mm； 热电偶布置于焊缝上。测温和记录采用铠装热电偶，测温点数4个，均匀分布在加热另一个侧面。五、维修质量要求1、营造精品工程是公司全体员工永无止境的质量追求。人人树立“百年大计，质量第一”的思想，从严要求，精益求精，以高标准，高质量完成该容器返修工作。2、主动接受当地质量技术监督部门和业主的监督和指导，严格执行国家各项法规、规范和标准。3、施工班组、技术管理人员、施工指挥人员应熟悉图纸，掌握施工标准规范，做好工
10、程技术交底，使操作者按工艺要求进行操作。4、严格执行各项管理制度和压力容器质量保证手册，认真应用统计技术，加强质量信息反馈，及时解决工程中出现的质量问题，使工程质量得到不断提高，确保工程质量优良。5、坚持“三不准”施工，没有技术措施不准施工、有措施不交底不准施工、虽有交底但被交底人尚不清楚不准施工。6、坚持“三检三个预控”，即自检、互检和专检，质量以预控为主，在程序施工中进行动态的跟踪检查，在上一个程序完成时，进行程序质量的静态检查，然后转入下一个工序，对质量因素实行严格预控。7、坚持“三谁”，即谁主管施工谁负责质量、谁主管技术谁监督质量、谁操作谁保证质量。8、工程技术档案内容的建立时间应与工
11、程进度同步，应具有准确性、完整性和有效性，依次对技术准备工作的质量，材料、设备的质量和完好，质量因素、操作工艺纪律、质量检验、持证上岗、计量检测、仪表校验等进行有效的控制和管理。9、配备专职的焊条烘干、焊接线能量检测人员，并按有关规定严格执行，认真做好记录。六、施工安全注意事项6.1. 装置停车、系统彻底泄压、置换合格并经工艺员确认交出且办理登高证和动火作业许可证后方可进行检修，并作好安全交接手续，同时确认盲板已加，能量已隔离。6.2. 施工前，必须进行风险评价。6.3.进入现场严格按照规章制度穿戴好工作服、安全帽及必须的防护用品；入容器的施工人员要携带防丙烯面具或者长管呼吸器。6.4.施工用灯具及工器具的电源电压必须符合装置区临时用电管理规定；6.5.检修完工后，清除一切杂物，严禁杂物及焊渣留在设备内和现场。
