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1、16MnR材质压力容器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16MnR材质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2GB150T998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净化分厂B55106氨水储槽,55007液氨储槽、K55101 低压精馏塔和甲醇分厂E0202中间换热器和V0205汽包的焊缝裂纹进行修补。三、设备修前运行
2、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16MnR材质容器，消除该设备隐患。具体裂纹如下：1、B55106氨水储槽发现内侧第三道环缝与第二道纵缝交叉口向纵缝方向 40mm处有长度为40mm的裂纹，经打磨后长度增加了 10mm,近处平行多 了 3条小裂纹。2、K55101低压精馏塔下封头与筒体连接环焊缝上有长度为70mm的裂纹。3、B55007液氨储槽B5与A5纵缝交叉口向下200mm处有4mm裂纹。4、E0202中间换热器壳程上部人孔接管与筒体间D类焊接接头存在一个 2.0mm的针孔；壳程出口接管与筒体间D类焊接接头存在一个2.0mm的针 孑L。5、
3、V0205汽包西封头上蒸汽进口接管与封头间焊接接头存在一条长18.0mm的裂纹；筒体南侧东数第一个蒸汽进口接管与筒体间凝结接头存在 一条长20.0mm的裂纹；东侧圭寸头最上接管与圭寸头间焊接接头存在一条长 25.0mm的裂纹。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。41、修复前准备工作4.1.1、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。4.1.2、备好有限空间作业的安全防护用具；4.1.3、提前接好临时电源；4.1.4、准备好碳弧气刨、打磨工具；4.1.5、上下人孔安装风机低吹高吸；4.1.6、准备好图纸、
4、技术方案，必要的施工方案。4.2、缺陷处理程序：缺陷、坡口修磨（碳弧气刨、砂轮机）一一渗透检测（直 至缺陷消除）一一缺陷修补一一射线检测一一局部热处理。4.2.1、缺陷、坡口修磨（碳弧气刨、砂轮机两种方式结合）：4.2.1.1焊缝表面的气孔、夹渣及焊瘤等缺陷，应本着焊缝打磨后不低于母材 的原则，用砂轮磨掉缺陷。如磨除缺陷后，焊缝低于母材，需要进行焊补，焊 补工艺与正式焊缝焊接时相同。焊缝表面缺陷当只需打磨时，应打磨平缓或加 工成具有1:3及以下坡度的斜坡。4.2.1.2、焊缝两侧的咬边和焊趾裂纹必须采用砂轮磨除，并打磨平缓或加工 成具有1:3及以下坡度的斜坡，打磨深度不得超过0.5mm,且磨除
5、后容器的实 际厚度不得小于设计厚度。当不符合要求时应进行焊接修补。焊缝两侧的咬边 和焊趾裂纹等表面缺陷进行焊接修补时，应采用砂轮将缺陷磨除，并修整成便 于焊接的凹槽在进行焊接，焊补长度不得小于50mm。4.2.1.3、焊缝内部缺陷的修复：1、要认真核对超标缺陷的性质、长度、位置 是否与容器上要返修的位置相符，防止因位置不准而造成不必要的返修。返修 部位要在容器内外侧划出明显的标记。2、采用碳弧气刨清除缺陷，在气刨过 程中要注意观察缺陷是否刨掉。如发现缺陷已经刨掉，应停止气刨。如没有发 现缺陷，可继续气刨，但深度不得超过2/3容器板厚度。如超过板厚2/3处仍 有缺陷，则应先在该状况下使用砂轮机打
6、磨，然后在其背面再次清除缺陷，并 重新打磨补焊，气刨工必须了解所刨缺陷的具体情况。4、气刨的深度以刨出 缺陷为准，气刨长度不得小于50mm，气刨的刨槽两端过渡要平缓，以利于多 层焊接时的端部质量。气刨后经打磨、表面渗透探伤合格后方可焊接。4.2.1.3、坡口要求：见下图项 次厚度6(mm)坡口名称坡口形式坡口尺寸间隙b (mm)钝边p (mm)坡口角度a(a 1)半径(mm)124-60双Y型坡口0 2.513a=5080a1=5080若a=a 1,只标出 a值;允许采用角 度不对称,高度不 对称、角度和高 都不对称的双Y 形坡口4.2. 2、渗透检测：打磨直至缺陷全部消除。符合JB/T473
7、0-2005 I级合格。4.2.3、缺陷修补4.2.3.1、参与修复施焊的焊工必须持有国家技术质量监督部门颁发的焊工合 格证，在有效期间担任合格项目范围内的焊接工作。施焊者将其钢印刻在焊道 两侧。4232、施焊前应将磨槽表面和两侧至少20mm范围内的油污、铁锈水分及其 他有害杂质清除干净。4233、焊接前必须进行预热，并设专人负责管理，焊件的预热是在焊接侧 的背面，首先在预热区一侧使用氧气-乙炔气焊预热，要求位置必须准确。预 热温度为125C。层间温度亦控制在100150C范围内。、焊接预热时，预热 范围以焊补部位为中心，在半径为150mm的范围内，并取较高的预热温度、 4234、根据合格的焊
8、接工艺评定制定焊接工艺卡，严格按工艺卡规定的焊 接工艺参数进行焊接、工艺记录员要及时准确的测量记录焊接工艺参数，使所 有实际焊接参数符合工艺文件之规定、修补的焊层必须在两层以上，严格控制 焊接线能量，且不应在其下限值附近焊接短焊道，接近上限时不得多层连续焊 接、焊接时采用短弧焊，不宜摆动、4235、清除的缺陷深度不得超过20mm，若清除到该厚度还残留缺陷时，应 在该状态下焊补，然后在其背面再次清除缺陷，焊补长度应大于50mm、焊缝同 一部位的焊补次数不超过两次，如超过两次必须提出返修技术措施，经公司技 术总负责人批准后，方可进行、4236、焊接修补后，使用气焊立即进行后热消氢处理，后热温度为2
9、00 230C，并用保温棉覆盖修补部位内外两侧，保温时间0.5小时、4237、同一部位的返修次数不得超过两次，如超过两次，必须编制超次返 修方案及措施，焊补前应经公司技术总负责人批准。焊补次数、部位和焊补情 况应记入容器质量证明书。焊缝返修时，焊缝的内外侧各做为一个返修部位。 424、探伤检测：焊接完成后应将焊缝及边缘打磨光滑，余高为03.0mm。经外观检查、100%PT检测符合JB/T4730-2005 I级合格，100%RT探伤检测符合 JB/T4730-2005 II级合格，才能确认焊缝返修合格。焊接修补的部位、次数和 检测结果应作记录。从事无损检测的人员，必须持有劳动部门颁发的锅炉压力
10、容器无损检测技 术等级证书，I级无损检测人员可在II级或III级人员的指导下，进行相应无损 检测操作、记录检测数据、整理检测资料。II级和III级人员方可评定检测结果 和签发检验报告。4.2.5、局部热处理局部热处理时，加热器应严格布置在焊缝及近缝区，并敷盖保温材料进行 保温。加热宽度应为板厚的6倍，焊缝每侧的保温宽度应大于板厚的10倍。 加热区布置一定量的热电偶，并采用自动控温设备控制升温、保温和降温过程 及温度的显示和记录，同时打印出工艺曲线，并通过温度显示，随时调节各组 加热器的功率，达到温度均匀。焊后热处理温度按设计要求，如果设计图样未提出要求时，查标准 IG/T4709-2000规定
11、16MnR的恒温时间为600640C,选择恒温温度为：620C. 焊件自由升温至400C后，加热区升温不得超过计算速度160C/h，且不得超 过200C/h，最小为50C/h，降温不得超过计算速度210C/h,且不得超过260C /h，最小可为50C/h。焊件保温期间，加热区最高与最低温度之差不宜大于120C。焊后热处理曲线图如下:0l.Oh3.2h4.4h6.23h时间（h）4.3焊接工艺4.3.1、焊接方法：先进彳丁钨极氩弧焊打底，后手工电弧焊填充盖面。4.3.2、 焊材：焊丝钢号为H08Mn2Si；焊丝规格采用少2 .0；焊机用 SHW190-HA型；焊条型号为E5015(J507)，规
12、格为少4.0.焊机用ZX7-400型。 焊条必须具有质量证明书,并按批号进行熔敷金属扩散氢含量复验。4. 3.3焊接工艺：TIG打底：I=80110A保证焊透；电弧电压为16-25V； 采用单面焊双面成型的焊接。填充盖面的电流 I=110160A。电弧电压为 16-25V；4.3.4、焊条的贮存、保管与烘干a. 设专人对焊条进行保管、烘干和发放。保持通风、干燥(室焊材离地、 离墙距离均应大于300mm,上下左右空气流通)。搬运过程中要轻拿轻放，防止 包装损坏。焊条启封后，应按规定进行表面宏观检查，如有锈蚀现象应禁止使 用。b. 焊条使用前，应进行烘干，烘干温度为350C，烘干时间为1小时。严
13、禁突然将冷焊条放入高温烘箱内或突然冷却，以免药皮开裂。c. 烘干时烘箱温度应缓慢升高，烘干后的焊条应保存在温度为100150C 恒温箱中随用随取，先放入的先取出使用，焊条表面药皮应无脱落和明显的裂 纹。d. 焊工须使用符合产品标准的保温筒，焊条在保温筒内的保存时间不应超 过4小时，超过后，必须单独存放，按原烘干制度重新干燥，重复干燥次数不 应超过两次。e. 焊条管理员要做好贮存库的温度、相对湿度，入、出库记录，并认真填 写焊条使用发放回收记录。焊条发放记录应包括：焊条型号、批号、规格、数 量、使用部位、领用时间等。回收的焊条按批号、规格分别存放，并有明显的 烘干次数标识。4.3.5、施焊环境当
14、施焊环境出现下列情况,且无有效防护措施时，禁止施焊：a. 焊接环境要求：焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时，应有 防风设施。氩弧焊加/s，手工电弧焊8m/s。b. 雨天；c. 风速超过8m/s；d. 相对湿度在90%及以上；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, 做好工程技术交底，使操作者按工艺要求进行操作。
15、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.
