1、1.9 反应器、产品脱气仓热处理方案1.9.1 概述本装置中的反应器为散片到货，产品脱气仓分段到货，需现场组焊。按照设计要求反应器焊后需整体热处理；产品脱气仓筒体壁厚大于38mm 的焊缝需要做局部热处理。由于它们的结构尺寸都很大，对其进行热处理有一定难度。为保证热处理质量，确保设备长期安全稳定运行，必须严格按有关标准、规范及本热处理方案施工及管理。1.9.2 焊后热处理方法a）产品脱气仓（C-5009）筒体壁厚大于 38mm 的焊口焊后热处理采用电加热法。用履带式电阻加热器和硅酸铝纤维等保温材料将整个焊缝区域包裹，然后进行热处理。b）因反应器（C-4001）体积、壁厚大，形状较复杂，如单一采用
2、内部燃烧法整体热处理，则难以确保各处温度均匀；而又不可能单独采用电加热法进行整体热处理；综合考虑上述因素，反应器的热处理我们拟采用高速喷嘴内燃法及电加热辅助的整体热处理方法。高速喷嘴内燃法，选用0 号柴油为燃料，压缩机供气，液化气点火。用硅酸铝纤维被将整个反应器包裹。喷火口设置在设备底部封头接管开口处（接管待热处理后，再连接），若单一靠内部火焰加热，此处属于加热薄弱点，为了保证其整体温度均衡，下球形封头焊缝区域用电加热法补充输入热量。1.9.3 热处理程序热处理程序（以电加热法为例）见图 1.9.3所示。1.9.4 热 处 理 设 备：本 工 程 采 用PC-WK-EK9-1000（高 速 喷
3、 嘴 内 燃法）、DWK-C-360（电加热法）型电脑自控温度控制设备。1.9.5 热处理加热范围a）产品脱气仓焊缝：以焊缝为中心宽 300mm的环带。设定热处理曲线绝缘检测安装电加热器焊接热电偶包裹保温被保温被、加热器拆除进行热处理N 硬度检验进入下道工序自动仪表记录图 1.9.3 热处理程序图b）反应器热处理加热范围为整个容器。1.9.5.6 测温点布置a）产品脱气仓环焊缝使用电加热块加热，每块加热块设一个热电偶。为了确保三相电力平衡，加热块的数量最好取3 的倍数，连接方式采取并联。b）反应器整体热处理时共设置约37 个测温点，相邻测温点的间距宜小于4.5米，距循环气出入口环缝边缘200m
4、m 以内各设一个测温点，其余均布；热电偶具体布置点见图 1.9.5.6a-d所示。热电偶用专用的热电偶储能点焊机，把电偶丝正、负极分别点焊在筒体上。并用补偿导线连接到仪表的输入端，形成温度自动检测系统。为方便检查，每个补偿导线两端均贴上编号。升温期间，加热区任意 5000mm 长度内的温差不得大于 120；恒温期间，最高温度与最低温度差应不宜超过65。图 1.9.5.6 b 圆柱筒体热电偶分布图图 1.9.5.6a 下球形封头热电偶分布图1.9.5.7 加热措施a）使用加热块加热的部位，为固定加热块可利用扁铁折弯，点焊在壳体外壁，如图1.9.5.7a，加热块外用铁丝勒紧。图 1.9.5.7a
5、b）由于锥体段筒体与上球形封头厚度差较大，为保证热处理的温度均匀，在过渡段处设置一个锥形导流板，导流板用8mm 厚钢板制作，高 1m，底部直径 4m，如图1.9.5.7b。用 L50 角钢做加强筋，长2.2m，沿锥母线方向布置，间隔60，共 6 个。图 1.9.5.6c 锥体段热电偶分布图图 1.9.5.6d 上封头热电偶分布图扁铁导流板固定在用 12 槽钢做成直径为8m 的井字框架上，用以加强下部辐射，缩小上下温差。导流板放置位置、加热示意图如图1.9.5.7所。图 1.9.5.7b 导流板1.9.5.8保温宽度：产品脱气仓焊缝热处理保温宽度为加热宽度及以外100mm以上。反应器热处理保温范
6、围为整个筒体。为了便于固定保温材料，根据需要在设备外壁外挂扁铁（503），扁铁上点焊保温钉作为固定点。1.9.5.9热处理过程控制主要步骤（以反应器为例），流程示意图见图1.9.5.9a、b。a）设定装置内各系统参数。根据反应器的直径为5.2m-8.23m、高度为 28.5m，两者之比在 1：5 左右，因此火焰的喷射角度应小于30 度，应该是一股又细又长的火焰。将温度显示点数置于所需位置，风/油比按燃烧器规格设置，恒温温度置于规定的数值。b）启动热处理各自控仪表系统，进行预热和预运行。c）启动点火程序和控制系统，开始热处理升温，注意调节升温速度。d）热处理温度和恒温时间达到要求后，经确认合格，
7、启动停止程序，关闭各线路油气阀门，停火，热处理进入降温阶段。e）降温过程采用自然对流冷却方式，若降温速度过缓，也可单独启动压缩机机，适当鼓入空气，加快冷却。当反应器壳体温度降至400以下时，热处理过程即结束。f）自动操作系统每半小时自动进行温度记录，可随时核查升（降）温速度和温差情况。1.9.5.10 焊后热处理的加热速率、恒温温度及时间、冷却速率按以下规定执行：a）当温度升至 400以上时，反应器加热速率为60/h；产品脱气仓的加热速率为 105/h。图 1.9.5.7b）反应器热处理恒温温度及时间为6006203.5h；产品脱气仓热处理恒温温度及时间为 6006252h。恒温期间，最高温度
8、与最低温度差应低于65。c）从恒温温度降至400温度期间，反应器的降温速率为75/h；产品脱气仓的降温速率为 135/h。a高速喷嘴内燃烧法流程示意图b 辅助电加热流程图图 1.9.5.9热处理流程图1.9.5.11 热处理后的硬度检验如设计要求焊缝热处理后，在焊缝、热影响区及母材的外表面测试硬度。则测得的硬度值应符合设计文件的规定，当设计文件无明确规定时，不宜大于母材硬度的 120%。焊缝接头的硬度值超过规定值时，应重新进行热处理，并做硬度值测定。1.9.5.12 热处理前的注意事项和需要做的辅助工作a）工件（含开孔、接管及其它需要焊接的附件）焊接、无损检测工作完毕，并经专业工程师、质保工程师及各方许可，同意进入热处理工序。b）热处理用加热系统、记录系统、保温系统安装完毕，试运行正常，所需计量器具如热电偶、长图记录仪、仪表等经计量检定合格并在有效期内。c）各专业技术人员已经作好技术交底，高空作业需要做的准备工作已经完成如搭架子、铺平台等。
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