加氫反應(yīng)器制造質(zhì)量控制的特殊技術(shù)要求

張龍習(xí)

（東營市特種設(shè)備檢驗所，山東 東營 257091）

加氫反應(yīng)器（以下簡稱“反應(yīng)器”）是煉油企業(yè)的核心設(shè)備之一，在高溫、高壓、臨氫及硫和硫化氫介質(zhì)條件下使用，使用過程中易出現(xiàn)氫腐蝕、氫脆、高溫高壓硫化氫腐蝕、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂、堆焊層的剝離、Cr-Mo鋼的回火脆性破壞等問題。因此，對反應(yīng)器的制造過程有一些特殊要求，以下對這些特殊技術(shù)要求作出簡要介紹。

一、設(shè)計參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式

設(shè)計介質(zhì)為油、油氣、H2、H2S，設(shè)計壓力20.4MPa，設(shè)計溫度454℃。該反應(yīng)器是單層結(jié)構(gòu)，球形封頭由12Cr2Mo1VR鋼板熱壓成型，筒體由整體鍛制的直筒節(jié)和兩個筒體過渡段通過環(huán)焊縫相焊而成，筒體材料是12Cr2Mo1V，Ⅳ級鍛件。

二、回火脆化傾向評定試驗

主體材料包括封頭、筒體過渡段、每個筒節(jié)及人孔法蘭、人孔蓋等。主體材料應(yīng)進行回火脆化傾向評定試驗即階梯冷卻試驗，其夏比沖擊功與試驗溫度應(yīng)滿足公式（1）的要求。

式中：vTr54——脆化處理前（最小模擬熱處理）的夏比沖擊吸收功為54J時的對應(yīng)溫度；

△vTr54——按階梯冷卻工藝進行脆化處理后（最小模擬熱處理+階梯冷卻）與經(jīng)最小模擬熱處理后的夏比沖擊吸收功為54J時，對應(yīng)溫度的變化量。

三、化學(xué)成分含量控制

主體材料的回火脆化敏感性系數(shù)應(yīng)符合以下公式的規(guī)定。

公式（1）、（2）中元素以質(zhì)量百分數(shù)含量代入。

J系數(shù)反映了材料回火脆化傾向的大小程度，J越大，脆化傾向越大。

四、非金屬夾雜物

按GB10561《鋼中非金屬夾雜物含量的測定——標準評級圖顯微檢驗法》規(guī)定，評定主體材料中非金屬夾雜物A類（硫化物類型）、B類（氧化物類型）、D類（球狀氧化物類型）、Ds類（單顆粒球狀物）均不得大于1.5級，且應(yīng)滿足A+C≤2.0，B+D+Ds≤2.0，總數(shù)A+B+C+D+Ds≤4。

五、焊接工藝評定

在正式施焊產(chǎn)品前應(yīng)按照NB/T47014《承壓設(shè)備焊接工藝評定》和設(shè)計技術(shù)條件進行焊接工藝評定，同時增加焊縫金屬的化學(xué)成分分析、高溫拉伸試驗、回火脆化傾向性評定試驗、-30℃沖擊試驗、高溫持久試驗、焊接接頭截面硬度測定。

六、主要焊接接頭的無損檢測

對不受結(jié)構(gòu)限制的焊接接頭，如筒節(jié)與筒節(jié)之間連接的環(huán)焊縫，筒節(jié)與過渡段連接的環(huán)焊縫，封頭與過渡段連接的環(huán)焊縫等，使用TOFD方法進行檢測。TOFD檢測按NB/T47013.10-2010《承壓設(shè)備無損檢測第10部分：衍射時差法超聲檢測》，質(zhì)量等級為II級合格。

七、熱處理

1.中間消除應(yīng)力熱處理

主體材料在焊接過程中和焊接后，應(yīng)進行中間消除應(yīng)力熱處理。中間消除應(yīng)力熱處理的主要目的是消除焊接內(nèi)應(yīng)力，實施時機是焊后熱處理前，在冷卻至預(yù)熱溫度以下之前進行。中間消除應(yīng)力熱處理時金屬的最低溫度不得低于650℃。在爐中保溫時間可由制造廠根據(jù)厚度自行確定，但至少不低于4h。

2.焊后熱處理

最大程度焊后熱處理是對試樣進行的一種特定熱處理，用以模擬所有制造過程和使用過程中的最大程度的熱處理。最小程度焊后熱處理是對試樣進行的一種特定熱處理，用以模擬所有制造過程的最小程度的熱處理。

八、結(jié)語

在反應(yīng)器制造質(zhì)量控制方面，還有其它一些特殊要求。例如：必須檢測鋼板和鍛件的晶粒度，用超聲法檢測堆焊層剝離程度，制作筒體環(huán)縫焊接試板和接管與筒體焊縫試板等?？傊鏈蚀_地掌握規(guī)范標準和設(shè)計技術(shù)條件提出的若干特殊要求，并嚴格按照這些要求從事反應(yīng)器制造，對確保壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。