6、大型催化裂化两器焊接技术

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1、大型催化裂化两器焊接技术代学彦夏吉龙中国石油天然气第七建设公司2011年8月两器实物全景两器近距离效果图装置建成投产摘要前言1.焊接工艺方法选择2.焊材选用及管理3.再生器焊接4.沉降器焊接5.焊缝检验6.焊缝返修7.焊后消应力退火结束语摘要本文以广西石化350万吨/年重油催化裂化装置的核心设备再生器和沉降器（简称“两器”）现场焊接为例，介绍根据两器到货及现场实际情况，采用立式组装成段，分段组焊成整体，对于再生器采用整体补强筒体，由于焊缝不规则，选用自动焊和手工焊相结合的方法；沉降器为热壁式焊缝

2、的性能要求高，采用特殊要求的焊条进行现场焊接；其他部位采用手工焊的焊接方法。所有焊接完成后，无损检测合格后，进行整体消应力热处理技术。该技术为同类型的大型设备现场焊接提供借鉴和参考。前言再生器和沉降器是广西石化1000万吨/年炼油工程350万吨/年重油催化裂化装置的核心设备。采用美国UOP公司的两段逆流再生技术，沉降器采用热壁式设计；再生器包括第一再生器和第二再生器，重叠式布置，设计压力0.35MPa，设计温度：介质788℃/壁温350℃。第一再生器在上直径为Φ16000mm，第二再生器直径为Φ

3、8300mm，壳体高度约45m，主体材质为20R和16MnR，壳体重量约860吨，壁厚（含整体补强板）从34mm到80mm十种。焊缝延长米约1403m；沉降器设计压力0.35MPa，设计温度550℃，最大直径Φ7700m，壳体高度31550mm，主体材质15CrMoR，壳体重量约274吨，筒体直径分别为Φ7700mm、Φ4200mm，壳体壁厚（含整体补强板）从30到100mm七种。焊缝延长米约456mm。两台设备均分片到货后在现场进行组焊，焊接接头系数均为1.0。组焊完成后两台设备壳体均需进行现

4、场消应力退火热处理。图1两器结构形式1.焊接工艺方法选择根据组装方法及现场吊装要求，选用合适的焊接方法。1.1再生器组装分段情况再生器现场分五大段进行组焊，分段情况如表1，最后各段组焊成整体。表1再生器分段一览表分段分段位置标高（mm）分段内容Ⅰ段▽12650～▽14200二再下封头+裙座+接管Ⅱ段▽14200～▽27350二再筒体1~6节（φ8300）+接管Ⅲ段▽27350～▽36150锥形过渡段（φ16000/φ8300）+二再筒节7（φ8300）+一再筒节12（φ16000）+一再烟气分布

5、板筒节1（内件，φ8750）+接管Ⅳ段▽36150～▽52150一再筒体13~19节（φ16000）+接管Ⅴ段▽52150～▽56500再生器上封头+集气室筒节4（内件，φ5580）+接管（整体热处理前）再生器上封头+集气室+10台旋分+接管（整体热处理后）1.2沉降器组装分段情况沉降器现场分5大段进行组焊，分段情况见表2，最后各段组对焊接成整体。分段分段位置标高（mm）分段内容Ⅰ段▽5900～▽44600外提升管反应器（φ2300/φ1440）+接管Ⅱ▽44600～▽56200汽提段（φ420

6、0/φ2300）+接管Ⅲ▽56200～▽61280裙座+锥形过渡段（φ7700/φ4200）＋筒体第9节（φ7700）+接管Ⅳ▽61280～▽69320沉降器筒体10~14节（φ7700）+接管Ⅴ▽69320～▽76150沉降器球形上封头+集气室（内件φ5880）+接管（整体热处理前）沉降器球形上封头+集气室+接管+10台旋分（整体热处理后）表2沉降器分段一览表1.3两器分段组装成整体在每个吊装段的上口均布焊接八块导向筋板，并在环缝上下段的0主轴线设置一套限位卡具，以利于设备组对就位。利用卡具

7、调整对口间隙及错边，进行定位焊，调整筒体垂直度，进行横缝内外侧焊接。分段组焊流程图2所示。1.4焊接方法选用两器裙座、封头、沉降器筒体及接管等主要焊接方法为焊条电弧焊；再生器筒体对接横缝采用埋弧自动焊和焊条电弧焊相结合；沉降器裙座Ⅰ与裙座Ⅲ之间的对接环缝（BQ3）焊接方法为钨极气体保护焊和焊条电弧焊联合焊接。图2壳体吊装流程示意图2.焊材选用及管理根据采用的焊接方法结合焊接工艺指导书，选用合适的焊材见表3，用的焊材应同时满足JB/T4747《压力容器用焊条订货技术条件》和设计图纸的特殊要求，即C

8、r-Mo钢使用焊材需要控制Sn≤0.015%，P≤0.012%。焊材设专人负责保管、烘干和发放工作。存放焊接材料的库房必须严防潮湿，通风条件良好，室内湿度在60%以下，温度不低于5℃。焊材应按其使用说明书进行烘干和保温。表3两器焊接焊材选用表序号设备名称焊接部位焊接方法部位材质焊材牌号备注1再生器壳体横缝SAW20RH10Mn2+SJ101二再壳体横缝SAW16MnRH10Mn2+SJ101一再壳体纵缝SMAW20RJ427R二再壳体纵缝SMAW16MnRJ507R一再横缝、下封头SMAW20R