更换高压甲铵冷凝器换热管局部管段的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种更换高压甲铵冷凝器换热管局部管段的加工方法，是在铣去换热管两端角焊缝及截去换热管上段的缺陷管段后选择新管材ＯＯＣｒ２２Ｎｉ６Ｍｏ３或ＯＯＣｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２，采用手工氩弧焊使新管材和换热管对接，焊接时工件顺时针旋转，焊枪弧光不动，焊后经检验合格装回管板，切去多余管段后两端封焊。在短期内对缺陷换热管有大的修复能力，修复速度快，大大提高了设备的耐腐蚀能力和使用寿命。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种。CO2汽提法尿素生产装置中的高压甲铵冷凝器采用的是立式固定管板换热器。换热器中的换热管采用的是316L。不锈钢材料制成。壳侧是含微量Cl-高温水，换热管外壁最大总应力达到了316L不锈钢材料的屈服极限的79～80%，在这种环境下，316L不锈钢材料有较强的应力腐蚀敏感性，新设备设入生产在2-3年内，换热管就会发生应力腐蚀破坏，短期内壳侧水中Cl-控制不好便会导致大批换热管失效。在换热管管程内流动的是高温高压强腐蚀的甲铵介质，设备在制造中的角焊缝焊接缺陷-过热、烧穿，在介质中累积腐蚀，都会造成设备使用中泄漏，使装置停产，一次停产便会产生40万元经济损失。管子失效数量达到总管数的10%，设备将整个报废。而目前一台高压甲铵冷凝器价值在1千万元以上。高压甲铵冷凝器长时间使用后，除换热管外，其它部份状况良好，即使有轻微损坏也易修复。而长度为12米的换热管缺陷一般都在两端0.5米范围内。由于设备封头与管板是焊接，有缺陷换热管在管板上所处位置，一般不能整根抽出更换，故而换热管失效后一般只好采用堵塞之方法，随着堵管数不断增多，设备工作能力不断降低，甚至报废。80年代初，国内外开始试行拔管方法，是根据奥氏体不锈钢屈服极限低，延展性好的特点，管端加工，用外力将换热管拔长产生塑性变形，截去有缺陷管段，这种方法对于缺陷较大的管子易拔断、成功率低，即使成功也会由于拔管产生残余应力，加速使用中应力腐蚀破坏。鉴于以上原因，本专利技术的目的是为了提供一种，采用此种方法更换缺陷管段迅速，更换后的管段耐腐蚀能力更强、可延长设备的使用寿命。本专利技术的加工方法是1、管端加工，铣去换热管两端角焊缝和管头;2、抽管，向上抽出换热管上段使换热管上段部分露出管板外，截去换热管上段有缺陷管段;其特征是3、选择新材料和换热管对接坡口加工，选用新管材OOCr22Ni6Mo3或OOCr25Ni22Mo2，使新管材长度大于截去的换热管缺陷管段的长度，在新管材和换热管对接处分别加工出对接坡口α＝25～35°;4、采用手工氩弧焊，极性DCC-7，填焊丝2道，不预热，填焊丝层间温度＜50℃，内壁氩气(Ar)保护6～8升/分，外部氩气保护10～12升/分，电流30～70A，焊接时工件顺时针旋转，弧光不动，焊速70～120秒/圈焊后磨去焊缝外表凸起部分，检验，5、装回与两端封焊，换热管和新管材对接后经检验合格装回管板，切去下部多余管段，保证换热管伸出上下管板4～8毫米，采用手工氩弧焊进行两端封焊，填焊丝两道，不预热，焊丝层间温度＜50℃，内壁氩气(Ar)保护6～8升/分，外部氩气(Ar)保护10～12升/分，电流为30～75A，焊速80～110秒/圈。在上述新管材和换热管上的对接坡口α＝30°，焊接效果佳。上述的换热管和新管材对焊时，采用手工氩弧焊的电流可为30-45A，焊速为90～100秒/圈，焊接质量高。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1、采用本专利技术加工方法，在短期内对缺陷换热管有大的修复能力，修复速度快，每月可修复200根以上，大大延长了设备的使用寿命。2、由于在易产生应力腐蚀的上段和受甲铵腐蚀较严重的上管端采用了更加耐磨蚀的材料-OOCr25Ni22Mo3或OOCr22Ni6Mo2，耐腐蚀能力强，提高了设备耐腐蚀性能。下面结合附图详细说明本专利技术的实施例，但本专利技术的保护范围不仅限于下面的实施例附图说明图1为管端加工示意2为换热管和新管材对接坡口加工图1图3为换热管和新管材对接坡口加工图2本专利技术的加工方法是首先铣去换热管两端角焊缝和管头，达到如图1的要求，即在管板1上铣出直径φ＝31～32mm、深H1＝1.8～2.3毫米的槽2，在槽2圆底和侧壁间铣出圆弧R＝5毫米，管板1端面距换热管3端面距离H2＝100毫米，然后向上抽出换热管3上段使其端面离管板1端面为700毫米，截去上段500毫米有缺陷管段;选作新管材OOCr22MO6Ni3(见图2)或OOCr25Ni22Mo2(见图3)使其长度为680毫米，如图2所示，分别在换热管3和新管材4间加工出对接焊坡口α1＝30°，图2中所示的S1＝1.9-2.0，S2＝1.6～2.0，图3中的α2＝30°，S3＝1.6，采用手工氩弧焊，极性DCC-7，填直径为1.6毫米的焊丝OOCr25Ni22Mn4Mo2N，两道，不预热，焊丝层间温度＜50℃，内壁Ar保护6～8升/分，外部Ar保护10～12升/分，电流为35～45A，焊接时工件顺时针旋转，弧光不动，焊速为90～100秒/圈，焊后磨去焊缝外表凸起部分，对接焊缝经X射线探伤、着色检查及宏观检查无裂纹、气孔、夹渣、未熔合、过烧、翻渣等缺陷，无保护不好现象、无内凹、咬边;换热管对接后，经检验合格装回管板，切去下部多余管段，保持换热管伸出上下管板4～8毫米(最好6-7毫米)。采用手工氩弧焊进行换热管两端封焊，填直径为φ2毫米的焊丝OOCr25Ni22Mo2N.两道，不预热，焊丝层间温度＜50℃，内壁Ar6～8升/分，外部Ar保护10～12升/分，电流70～75A，焊速80～110秒/圈。权利要求1.，其步骤是1).管端加工铣去换热管两端角焊缝和管头；2).抽管向上抽出换热管上段使换热管上段部分露出管板外，截去换热管上段有缺陷管段；其特征在于所述的加工方法还采用了如下步骤3).选择新管材和换热管对接坡口加工选用新管材OOCr22Ni6Mo3或OOCr25Ni22Mo2，使新管材长度大于截去的换热管缺陷管段的长度，在新管材和换热管对接处分别加工出对接坡口α=25～35°；4).采用手工氩弧焊，极性DCC-7，填焊丝2道，不预热，焊丝层间温度＜50℃，内壁氩气(Ar)保护6～8升/分，外部氩气(Ar)保护10～12升/分，电流30～70A，焊接时工件顺时针旋转，焊枪弧光不动，焊速70～120秒/圈，焊后磨去焊接缝外表凸起部分，检验；5).装回与两端封焊换热管与新管材焊接后经检验合格装回管板，切去下部多余管段，保证换热管伸出上下管板4～8毫米，采用手工氩弧焊进行两端封焊，填焊丝两道，不预热，焊丝层间温度＜50℃，内壁氩气(Ar)保护6～8升/分，外部氩气(Ar)保护10～12升/分，电流为30～75A，焊速80～110秒/圈。2.如权利要求1所述的，其特征在于在新管材和换热管上的对接坡口α＝30°。3.如权利要求1所述的，其特征在于换热管和新管材对焊时，采用手工氩弧焊的电流可为30～50A，焊速为90～100秒/圈。全文摘要本专利技术提供了一种，是在铣去换热管两端角焊缝及截去换热管上段的缺陷管段后选择新管材OOCr22Ni6Mo3或OOCr25Ni22Mo2，采用手工氩弧焊使新管材和换热管对接，焊接时工件顺时针旋转，焊枪弧光不动，焊后经检验合格装回管板，切去多余管段后两端封焊。在短期内对缺陷换热管有大的修复能力，修复速度快，大大提高了设备的耐腐蚀能力和使用寿命。文档编号F28B1/00GK1089716SQ9311535公开日1994年7月20日 申请日期1993年10月29日 优先权日1993年1月8日专利技术者任晓善, 陈晓军, 张崇恩, 景新荣, 许炳然, 金丽江, 由焕军, 冯文娥, 易小平, 章怀异, 周清木, 杨文欣, 杨灵, 范东涛, 肖银生, 胡锡本文档来自技高网...

【技术保护点】
更换高压甲铵冷凝器换热管局部管段的加工方法，其步骤是：１）. 管端加工：铣去换热管两端角焊缝和管头；２）. 抽管：向上抽出换热管上段使换热管上段部分露出管板外，截去换热管上段有缺陷管段；其特征在于所述的加工方法还采用了如下步骤： ３）. 选择新管材和换热管对接坡口加工：选用新管材ＯＯＣｒ２２Ｎｉ６Ｍｏ３或ＯＯＣｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２，使新管材长度大于截去的换热管缺陷管段的长度，在新管材和换热管对接处分别加工出对接坡口α＝２５～３５°；４）. 采用手工氩弧焊，极性ＤＣＣ －７，填焊丝２道，不预热，焊丝层间温度＜５０℃，内壁氩气（Ａｒ）保护６～８升／分，外部氩气（Ａｒ）保护１０～１２升／分，电流３０～７０Ａ，焊接时工件顺时针旋转，焊枪弧光不动，焊速７０～１２０秒／圈，焊后磨去焊接缝外表凸起部分，检验；５） . 装回与两端封焊：换热管与新管材焊接后经检验合格装回管板，切去下部多余管段，保证换热管伸出上下管板４～８毫米，采用手工氩弧焊进行两端封焊，填焊丝两道，不预热，焊丝层间温度＜５０℃，内壁氩气（Ａｒ）保护６～８升／分，外部氩气（Ａｒ）保护１０～１２升／分，电流为３０～７５Ａ，焊速８０～１１０秒／圈。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓善，陈晓军，张崇恩，景新荣，许炳然，金丽江，由焕军，冯文娥，易小平，章怀异，周清木，杨文欣，杨灵，范东涛，肖银生，胡锡章，
申请(专利权)人：沪州天然气化学工业公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]