脱硫吸收塔内衬工艺

脱硫吸收塔内衬工艺

杨辉

江苏新宏大集团有限公司江苏泰州225300

摘要：C276合金是一种Ni-Cr-Mo-Fe-W合金，主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、硫酸与氧化性盐等，在低温与中温盐酸中均有很好的耐腐蚀性能，它主要用于化工、石油、烟道脱硫最苛刻的腐蚀环境。AL-6XN合金在卤化物和含硫酸的环境中具有非常高的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，能有效抵抗氯离子应力腐蚀，在氧化和还原介质中同样具有良好的耐腐蚀性。镍合金和特种不锈钢的物理性能特点主要是低的热导率和高的的膨胀系数，这些特性都要在焊接破口准备时予以考虑，包括加宽底部间隙，同时由于熔融金属的粘滞性，在对接焊接时应采用更大的坡口角度以抵消材料的收缩。

关键词：耐蚀合金；脱硫吸收塔；内衬工艺

1.耐蚀合金的验收

1.1所有合金板公差按照ATSM标准，但不允许有负公差。

1.2镍基合金C-276材料标准牌号如下:UNSN10276或W.Nr.2.4819合金AL-6XN材料标准牌号如下:UNSN08367

1.3C-276和AL-6XN板材的生产、制造和检验必须符合相应最新版的ASTMB575和ASTMA240标准

1.4对于板材，可采用抛光或研磨工艺去除以影响表面光洁度的瑕疵。材料的任何地方，都不得采用研磨/或抛光工艺而将材料的厚度减少至低于最小公差厚度。

1.5必须使用碳化硅或氧化铝磨轮以精巧的方式来处理表面状态，在表面留下相当于40粒度的均匀平行磨痕。不允许在表面留下粗糙的圆形磨痕。

1.6运抵施工现场的合金钢材料按照ASTMA380标准进行铁锈测试。

1.7所有合金板交货时必须提供有效的质量证书。

1.8薄板应做明确标志，该标记采用无氯、无硫记号笔书写，不得采用油漆等有污染的物料书写，不得在与介质接触的表面打钢印。

与碳钢等其他材料分别存放。

1.9钢板调运时，要防止钢板变形。钢丝绳要加护套，以防止损伤材料表面。

2.焊接材料的选用及要求

2.1焊丝C-276/C-276之间、C-276/AL-6XN之间、C-276/碳钢之间焊接用ERNiCrMo-4，AL-6XN/AL-6XN之间、AL-6XN/碳钢之间焊接用ERNiCrMo-3焊丝。

2.2保护气体氩气纯度应不低于99.99%，露点在-40℃以下，杂质总的质量分数<0.001%。当氩气瓶中的压力降至0.981MPa时，停止使用，防止影响焊接接头质量。

3.镍基合金不锈钢的施焊条件

3.1工作场地工作场地应单独分开或与碳钢的加工区域有足够选的距离，尽可能保持清洁，设有隔板并避免两区域间的通风。

3.2工作服个辅助用品应佩戴干净的手套，穿干净的工作服。

3.3工具和机器设备应该有镍基合金的专用工具，锤子、钢丝刷应采用不锈钢材料制成，机器设备如剪板机、冲床、扎机等应盖上毡，纸板或塑料布以防止铁碳金属掉在机器表面而使加工材料粘上，导致腐蚀。

4.贴衬材料的加工

4.1合金板下料必须采用冷加工，切割仅可采取有效防护措施后方可施焊。

4.2坡口采用机加工，如车、铣、刨。

5.焊缝表面成形的控制

合金焊缝应尽量凸起，自然成形，尽量不使焊缝拉平或下凹。由于镍基合金焊缝金属表面张力大，流动性差，粘性大不易成形和易产生氧化等因素，自然成形的焊缝一般为凸状，如果焊缝是平坦后下凹就会由于应力作用产生裂纹，氩弧焊时除了加强对正面的气体保护外，背面必须加气体保护装置。

6.焊接工艺

6.1焊前清理镍基合金获得成功最重要的是清理，焊前要严格将焊接坡口及两侧30mm范围内清理干净，油污用丙酮清洗。同时对焊丝表面也要用丙酮擦拭。

6.2定位焊对接工件定位焊时控制错产量。搭接工件定位焊时，板之间应压紧。

6.3焊前预热焊前不需要预热。当处于低温环境，起焊位置可用热

风吹干待焊处，防止焊区产生冷凝水雾，焊接参数见表（1）。层间温度≤100℃。对接焊缝正面焊完后，，背面用砂轮清根，再用丙酮清洗焊道及两侧粉层等污垢后，才能施焊。

7.贴衬焊接接头的设计

脱硫吸收塔中合金薄板需要与基层碳钢固定焊。采用GTAW方法焊接合金的贴衬，在满足贴衬与基体的贴和强度、贴和率要求时，两种金属的贴和面要最大限度的降低和控制碳钢材料对合金衬里层材料的污染和焊接热循环因素对焊接接头金属化学成分及性能的影响，提高衬里层的耐蚀性能。此时合金贴衬的焊接接头形式的设计是重要环节。

7.1衬里板之间的连接接头

衬里板贴敷于基板上时，合金薄板与碳钢采用断续角焊形式，每段50mm，间隔150mm，衬里板之间连接采用搭接接头形式，搭接量在20-25mm，为焊透的密封角焊缝。20-25mm的搭接量可以避开衬板与基板接头热循环作用的影响，以保证与介质接触面焊接接头区的耐蚀性能，见图（1）

7.3衬里板折弯处角接头

吸收塔地板与塔壁的贴衬连接处采用不小于50*50*2规格的C-276合金角钢形封盖板，搭接长度不小于30mm。焊缝应为焊透密封焊缝，图（3）。

8.剪漏孔

7m左右为一层，在每层最底部开一个捡漏孔（大小按图纸要求），每层为一个独立区域，四周定位焊改为密封焊。

9.现场施工注意事项

9.1在贴衬区域（其边缘应扩大范围100-150mm）范围内，施工前对碳钢表面进行处理，清除焊接疤痕、焊接飞溅、表面明显的凹凸不平和焊缝余高等。再对碳钢表面进行喷砂除锈处理，达到碳钢金属本色。清理干净后应尽快进行耐蚀合金衬里的贴衬施工，防止碳钢表面再次锈蚀积污。

9.2焊道施焊前，应采用丙酮清洗焊道极其边缘两侧30mm范围，去除灰尘污垢等，焊缝的颜色呈现银白色或淡黄色为合格。当出现蓝色，甚至深蓝色，表明该段焊缝存在过热或焊接热输入过大，应当清除重焊。

9.3焊缝焊角高度不能高于衬里板，如果超出需打磨平。

9.4当碳钢凹凸不平，影响衬里板贴合，应考虑局部增加塞焊孔。

9.5在衬里结构件的预制和现场安装过程中，应严格控制制造工艺，各道工序都应控制铁离子、灰尘、油污对材料焊接的污染，加强对衬里表面，特别是衬里层与介质接触表面的保护，防止出现划痕，对衬里层耐腐蚀性产生影响。