石油化工領域對鈦換熱器的焊接工藝要求

由于鈦管換熱器具有耐腐蝕性、屈服強度和密度比高、熱膨脹系數小、使用壽命長、傳熱效率高、不易結垢等優點可大大提高鈦管換熱器的使用壽命，減少因設備腐蝕失效停工造成的損失，經濟效益良好，在石油化工等領域得到廣泛應用。 

   揚子石化訂購的PTA裝置鈦管冷凝器，設計壓力:殼程0.6MPa，管程3.1MPa，設計溫度：殼程80°C,管程210°C,殼程介質為循環水，管程介質為TA、水、HAC、離子溴以及惰性氣體等。制造技術條件要求，定單開工前進行模塊試驗（Mock-up試驗），即按評定的WPS對焊工和焊機操作工進行技能評定，要求對參與焊接的每位焊工進行考核，測定焊工或焊機操作工生產優質焊縫的能力[4]。模塊試驗的程序按照ASME鍋爐壓力容器規范第九部分（BoilerandPressureVesselCodeSectionIX)：焊接和釬焊合格評定（WeldingandBrazingQualifications)中第三章焊接技能評定的要求，此過程同時需業主或項目管理組全程見證和檢查。 

   換熱管與管板連接形式為：輕脹對中+強度焊+貼脹，換熱管端部伸出管板面0.5~1.0mm，管口的焊接采用手工鎢極氬弧焊、兩道焊，且兩道的起、收弧點必須錯開，選定的接頭型式如圖2所示。實踐證明，鈦管貼脹固定后焊接，經歷一段時間的運行后，貼脹會由于鈦的“記憶”而失效，不會受到周圍環境腐蝕和應力腐蝕的影響。 

   焊接中除滿足相關標準規范外，還應要求滿足以下條件： 

   (1)焊接和組對必須在清潔的車間或在無鐵污染的區域進行，鈦管在進行任何焊接前必須進行菲繞啉試驗證實無鐵離子污染（若表面被鐵離子污染，濾紙呈橘紅色）。 

   (2)施焊前，熔合面和焊縫每邊50 mm寬的區域用丙醇、異丙醇進行徹底清理以清除氧化皮、銹蝕、油脂或其它影響焊接接頭質量的雜質。 

  (3)焊絲類別符合AWS SFA-5.16ERTi-2,Fe含量小于0.05%,H含量小于60ppm,鈦材焊接中，在根道熔合過程中向管內充入純度為99.99%氬氣背部保護氣，層間溫度不得高于60°C，鈦材焊接保護應充分。 

   由于PTA裝置鈦管冷凝器使用工況惡劣，用材特殊，對焊接質量要求高，本項目引用ASMEK：焊接和釬焊合格評定中的焊接技能評定要求，在定單開工前進行模塊試驗，對焊工和焊機操作工作進行技能評定。 

   同時引用巴斯夫公司的WN75-100標準規范，對模塊試驗后的焊接試樣進行相關內容的檢驗，通過模塊試驗驗證了焊接人員的上崗資格，也確定焊接工藝對缺陷的控制是有效的。另外，需指出的是，在模塊試驗中引入射線背照技術檢測，可以改變以往模塊削薄才能RT檢測的做法，同時也可以將此技術應用到成品管板焊接接頭的常規RT檢測中，從而更有效地提髙焊縫質量，為換熱器設備的長周期安全運行提供可靠保障。文章來源“搜鈦網”