VOL.10NO.1Jan.2012合成氨一段炉旧管焊接郝易骞（中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司，内蒙古包头，014010）摘要：介绍合成氨一段炉安装旧上升管焊接过程中分析问题以及处理问题的经过，对焊接过程中应该注意事项做了总结。关键词：合成氨离心铸造匀孕-晕b焊接中图分类号：TQ113文献标识码：B文章标号：1674-8492（2012）01-073-04鄂尔多斯联合化工有限公司是年产60万t合成氨/104万t尿素的大型中外合资企业。合成氨装置为2套相同的30万/a凯洛格（kellogg）型工艺流程，装置为韩国引进的二手设备，2006年5月开工建设，2008年9月化工投料并转入试生产。同年，11月8日生产出合格尿素颗粒产品。鄂尔多斯联合化工有限公司的一段转化炉是相同系列的2套凯洛格型顶烧炉，每套共8排，每排40根，总计320根转换管，8根上升管，整个炉管系统悬挂于160个转化管弹簧及8个输气总管的弹簧上。根据韩国资料，1997年9月对1#合成转化管进行了更换，1998年10月对2#合成转化管进行了更换，用大口径的HP-Nb代替原设计HK40，而2套装置分别于2000年11月和2002年4月相继停产，使用时间为3～4a，使用时间不是很长，保守估计还可以继续使用6～8a。旧管排拆解是按原管排下集气三条焊缝分A、B、C三组分解，B组上升管与107-D输气总管从上升管管道中间切割开。现场安装就存在旧管焊接的问题，旧炉管焊接是合成氨装置一段炉检修维护的技术难题。目前一段炉炉管都是根据炉管变形情况，在使用一定期限内整体更换为主。本次利旧是因为炉管使用短，根据经验可以继续使用（炉管更换费用很大，占合成氨装置20％～30％），综合考虑确定利旧。虽然我们提前就做好了焊接方案和焊接工艺评定，但在实际焊接过程中还是出现了问题，致使工程进度一度停滞。连接，拆解切割部位为107-D锥体水夹套Incoloy锻造管件与上升管焊缝向下600mm处。这样就有每排三道焊缝需恢复焊接，下集气管两道，上升管一道。根据原厂资料下集气材质为Incoloy800HT，上升管为HP-Nb，两套装置管排焊接数量为Incoloy800HT对接口32条，HP-Nb对接口16条。为了对材质做进一步的确认，我们对管排做了材质光谱分析，分析数据见表1、表2。表1上升管检测数据MoNbNiFeMnCrZr备注0.120.090.921.0435.1735.7438.5437.030.720.9322.4124.611.960.03测点1测点2表2下集气管检测数据MoNbNiFeTiCr备注0.140.0434.1547.370.5517.39测点10.130.0334.3347.500.6717.00测点2表3材质标准含量对比表化学成分%钢号CMnSiCrNiMoNbFeS≤P≤0.35～0.4524～32～0.6～1.5HP-Nb2.0≤2.0≤0.5余0.030.032737Incoloy8000.05～1.519～30～Al+Ti0.0151.0余-HT0.1023350.85～1.20所测数据与原厂资料材质标准含量（见表3）对比，化学成分与标准含量基本相当。根据韩国资料炉管更新记录和十几年来国内外类似装置的炉管更换情况，都是这两种材质，经设计单位确认，上升管为HP-Nb，下集气为Incoloy800HT。1.2材料性能离心铸造HP-Nb（ZG40Ni35Cr25Nb）高温合金是1焊接准备情况1.1情况介绍拆解运回现场的炉管每排分A、B、C三组，按原管排下集气两条焊缝切割，B组因上升管与107-D·74·第1期郝易骞：合成氨一段炉旧管焊接在HK-40及其改良型的基础上研制和开发的高温合金炉管管材，目前在合成氨、乙烯生产等装置得到广泛应用。高温炉管实际服役时承受高温（最高可达到1200℃）高压（4MPa）且连续长周期的苛刻工况，故对炉管的制造及安装质量要求非常高。离心铸造HP-Nb高温合金的化学成分（见表3）。作为一种抗高温、耐高压和腐蚀的材料，含有较高的C、Ni、Cr等元素和强碳化物元素Nb。较高的C是为了提高合金的热强度，其与合金元素形成的碳化物一方面固溶于奥氏体中，起固溶强化作用；另一方面合理分布于晶界能阻止晶界滑移，并同合金生成间隙相强化晶界，来保证合金的高温性能。同时高的Ni含量可形成纯奥氏体相。Cr的加入保证了有高的抗氧化性，并可提高Ni的奥氏体化的能力，抑制σ脆相的形成，保持了奥氏体的稳定性。Nb是强碳化物元素，它与碳形成细小的一次碳化物固溶于奥氏体，固溶强化提高合金强度，而且在使用中，使基体析出细小的Ｍ23C6型碳化物和二次MC型碳化物从而阻止了M2（3Cr、Fe）C...