特大型硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場修復技術

商良

摘 要：通過對20萬噸級特大型硫磺回收裝置換熱設備管頭焊縫埋藏缺陷現(xiàn)場修復技術研究，形成了特大型硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場修復技術，基本解決了在用設備現(xiàn)場修復難題，為國內同類裝置、設備檢維修提供了經(jīng)驗。

關鍵詞：硫磺回收;換熱器;現(xiàn)場修復

硫磺回收裝置已成為大型天然氣凈化廠、煉油廠、石油化工廠加工含硫天然氣、含硫原油時不可缺少的配套裝置。硫磺回收裝置的重點腐蝕部位主要是換熱器，一但發(fā)生泄漏就得停工進行搶修，影響生產(chǎn)。

本文以某天然氣凈化廠20萬t級特大型硫回收裝置換熱器為研究對象，開展換熱器管頭角焊縫埋藏缺陷現(xiàn)場修復技術研究。通過對換熱器角焊縫缺陷的現(xiàn)場修復，減少換熱器因缺陷而堵管或更換的現(xiàn)狀。

1 硫磺回收裝置簡介

某天然氣凈化廠共有20萬噸級硫磺回收裝置12套，每套裝置均設有第一、第二、末級硫冷凝器（E-03/05/E-07）及第一、二級反應進料預熱器（E-04/06）共5臺大型固定管板式換熱器。設備材質如下：

2 存在問題

設備運行過程中或檢修試壓發(fā)現(xiàn)管頭焊縫發(fā)生泄漏，需對發(fā)生泄漏管頭進行修復。

設備檢修時對管頭焊縫進行射線抽檢，發(fā)現(xiàn)部分管頭焊縫存在超標埋藏缺陷，需對缺陷進行消除。

3 現(xiàn)有維修方法的不足

針對上述問題，目前常規(guī)的做法是對泄漏部位或存在埋藏缺陷的管頭角焊縫進行打磨后補焊處理或采用堵管的方法處理。

打磨后補焊處理不能徹底的清除造成泄漏的缺陷，存在再次泄漏的風險;堵管僅能解決少量管頭缺陷，當泄漏管頭或存在超標埋藏缺陷管頭角焊縫較多時，堵管將會過多降低換熱面積，影響換熱效果，且堵管工藝不當，可能會造成鄰近換熱管發(fā)生泄漏。

4 現(xiàn)場維修技術

4.1 確認修復部位

確定具體缺陷部位，使用記號筆對管頭角焊縫缺陷進行標注。

4.2 缺陷預處理

對標識出來的缺陷部位進行打磨。使用鋼絲刷將漏點部位的浮灰、鐵銹等影響觀察的表面雜質清除，清除后目測，觀察缺陷的形狀尺寸。

目測確認后，氣孔等表面缺陷使用角磨機進行打磨消除;內部缺陷使用專用定制坡口機進行焊縫切削處理。

設備構造及刀頭運轉示意圖

4.3 漏點檢測

換熱管打磨去除缺陷后，對焊縫表面進行清理并100%滲透檢測，按JB/T4730.5Ⅰ級合格。如探傷發(fā)現(xiàn)有缺陷存在，應再次對缺陷部位進行打磨后進行探傷檢測，直至合格。

4.4 焊口局部消氫處理

焊接前對焊接修復管頭部位進行火焰加熱處理（預熱溫度350～450℃，加熱20min，并采用測溫槍測溫，確保加熱溫度符合規(guī)范要求）。

4.5 換熱管焊縫維修

對換熱管管頭缺陷部位進行切削處理完成，對焊縫根部進行清理潔凈后進行焊作業(yè)。為了保證焊透及焊縫的硬度，焊接采用鎢極氬弧焊，焊絲采用ER50-6、規(guī)格：Φ1.6mm（打底）及Φ2.4mm（蓋面）;打底焊接電流：90～130A，蓋面焊接電流：120～150A，焊接電壓：11～16V，焊接速度50～80cm/min。

4.6 修復部位檢測

對修復部位及周邊進行滲透檢測，并再次采用射線檢測，確保維修質量，確認修復合格。

4.7 焊后消應熱處理

焊接修復完成對焊縫進行檢測合格后進行焊后局部消除應力熱處理，熱處理形式采用火焰加熱進行消除應力（620℃±10）。

4.8 水壓試驗

修復工作完成后，對設備進行水壓試驗，驗收合格后即可投入使用。

5 結束語

天然氣凈化廠應用該現(xiàn)場修復技術，結合裝置日常運行及檢修，先后完成了十余臺硫磺換熱器修復工作，經(jīng)檢測和水壓試驗后合格，設備投入運行后修復部位未再發(fā)生泄漏。特大型硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場修復技術的應用，基本解決了硫磺換熱器現(xiàn)場修復效果不理想的問題。對國內同類裝置硫磺回收裝置換熱器管頭焊縫現(xiàn)場修復提供了經(jīng)驗。