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【摘要】兰州石化公司乙烯厂裂解炉辐射段炉管的焊接比较复杂，文章结合2012年7月份乙烯厂大检修中，中油六建对辐射段炉管的更换施工过程，探讨辐射段炉管焊接要点。
【关键词】乙烯裂解炉 辐射炉管 焊接
在2012年乙烯厂大检修中，104B、105B裂解炉需更换炉管，施工比较复杂，尤以炉管的焊接难以控制，笔者根据此次全程跟踪施工经验，结合辐射段炉管焊接性能和焊接方法的研究，将其中的关键总结出来，以期对以后的施工有所帮助。
1 辐射段炉管的介绍
大乙烯裂解炉辐射段炉管所用材料为高铬镍耐热合金钢HP MOD+Nb 。管径规格为φ56.6*6.35，每台炉子的焊口数为448道。炉管采用离心浇铸的方法生产，其原始铸态表面为均匀分布有颗粒状突起的“珍珠表面”，管子的基体组织相当致密，主要由沿半径方向分布的柱状晶组成。
图1？辐射段炉管基本外貌
2 焊接性分析
辐射段炉管所用材料为高铬镍耐热合金钢HP MOD+Nb（Z40Cr25Ni35Nb），炉管材料为镍基高铬镍耐热合金，焊接性较差，焊接措施稍有不当，便会出现问题，表现如下：
（1）由于合金元素较多，导热性差，焊缝与母材容易过热，造成晶粒粗大，使接头力学性能下降。
（2）焊接时容易出现热裂纹和再热裂纹。
（3）容易产生气孔，主要是氢、氧进入焊接熔池造成的。
（4）焊接熔池液态金属流动性差，铁水发粘，易出现焊口根部的熔合不良促使裂纹产生。
3 焊接方法和焊接材料的选取
焊接方法：主要考虑小的热输入及小的熔合比，故采用手工钨极氩弧焊。
焊接材料：由于炉管在高温下（1093℃）工作，所以高温强度、蠕变强度要求高，因此，焊接材料选取与母材相匹配的同质焊材：焊丝选用ER NiCrCoMo—1。
4 焊接
4.1 坡口形式
由于炉管材料的液态金属流动性差，很容易发生未融合现象。焊丝ER NiCrCoMo—1，其熔透性只有不锈钢焊丝的2/3，因此在焊接时采用了增大焊接坡口的方法。
图2？坡口图
4.2 焊接工艺参数（表1）4.3 焊接
4.3.1？对口要求
管道对口应做到内壁平齐，如有错口，不得大于0.5mm，对口时不得采用强力组对，应无应力对口。4.3.2？焊接工艺要点
（1）定位焊：采用临时点固的搭桥定位焊，定位焊缝的长度为10-20mm，高度为2-4mm，每一焊口均布3-4点，定位焊接时熔池不允许对坡口外母材造成伤害，更不允许破坏坡口内边及钝边。正式施焊时当焊接到定位焊部位时将定位焊缝磨掉。
（2）高铬镍耐热合金钢导热性差，焊接时容易过热引起晶粒长大，因此焊接操作时应选用较小的焊接电流（小于90A），在实际观察中辐射炉管预制阶段电流为72A时，焊接成型较好。焊条最好不要横向摆动，收弧时应注意填满弧坑；焊接层间温度应控制在100℃以下。
（3）高铬镍耐热合金钢非常容易被硫化，形成热裂纹，焊前必须对焊件坡口进行认真清理，除去母材表面的油污和灰尘等脏物。
（4）高铬镍耐热合金钢焊接时气孔敏感性强，焊接时要注意控制电弧长度，应采用短弧焊。
（5）焊接中充氩保护措施：打底前用胶布密封焊口，开始焊接时打开排气孔，开大氩气流量充气1-2min，然后从密封处撕开一小段胶布开始焊接。充填和盖面时，管内充
图3？现场焊接实例
4.4 焊接检验
焊完底层和表面层后，分别作渗透探伤，填充焊缝每焊完一层后用5倍放大镜进行目检，发现裂纹等缺陷，用不锈钢专用锉刀磨去缺陷再进行下一层的焊接。
所有的对接焊缝进行100%RT无损检测，RT检测Ⅱ级合格，PT检测Ⅰ级合格。外观和无损检测不合格的焊缝必须进行返修。
图4？现场焊接检验
5 结论
（1）根据乙烯厂反馈的信息，辐射段炉管焊接的探伤一次性合格率大于98%，证明焊接工艺是可行的，焊缝性能能够得到保证。
（2）合理的焊接工艺以及焊接方法步骤的严格执行是保证焊缝质量的重要前提。
参考文献
[1] 迟永军，冯永强，李春光著.《Cr-Mo钢小口径管全位置焊接工艺的研究和应用》中国压力容器协会Cr-Mo钢设备制造技术交流会论文集，1998.12
【关键词】乙烯裂解炉 辐射炉管 焊接
在2012年乙烯厂大检修中，104B、105B裂解炉需更换炉管，施工比较复杂，尤以炉管的焊接难以控制，笔者根据此次全程跟踪施工经验，结合辐射段炉管焊接性能和焊接方法的研究，将其中的关键总结出来，以期对以后的施工有所帮助。
1 辐射段炉管的介绍
大乙烯裂解炉辐射段炉管所用材料为高铬镍耐热合金钢HP MOD+Nb 。管径规格为φ56.6*6.35，每台炉子的焊口数为448道。炉管采用离心浇铸的方法生产，其原始铸态表面为均匀分布有颗粒状突起的“珍珠表面”，管子的基体组织相当致密，主要由沿半径方向分布的柱状晶组成。
图1？辐射段炉管基本外貌
2 焊接性分析
辐射段炉管所用材料为高铬镍耐热合金钢HP MOD+Nb（Z40Cr25Ni35Nb），炉管材料为镍基高铬镍耐热合金，焊接性较差，焊接措施稍有不当，便会出现问题，表现如下：
（1）由于合金元素较多，导热性差，焊缝与母材容易过热，造成晶粒粗大，使接头力学性能下降。
（2）焊接时容易出现热裂纹和再热裂纹。
（3）容易产生气孔，主要是氢、氧进入焊接熔池造成的。
（4）焊接熔池液态金属流动性差，铁水发粘，易出现焊口根部的熔合不良促使裂纹产生。
3 焊接方法和焊接材料的选取
焊接方法：主要考虑小的热输入及小的熔合比，故采用手工钨极氩弧焊。
焊接材料：由于炉管在高温下（1093℃）工作，所以高温强度、蠕变强度要求高，因此，焊接材料选取与母材相匹配的同质焊材：焊丝选用ER NiCrCoMo—1。
4 焊接
4.1 坡口形式
由于炉管材料的液态金属流动性差，很容易发生未融合现象。焊丝ER NiCrCoMo—1，其熔透性只有不锈钢焊丝的2/3，因此在焊接时采用了增大焊接坡口的方法。
图2？坡口图
4.2 焊接工艺参数（表1）4.3 焊接
4.3.1？对口要求
管道对口应做到内壁平齐，如有错口，不得大于0.5mm，对口时不得采用强力组对，应无应力对口。4.3.2？焊接工艺要点
（1）定位焊：采用临时点固的搭桥定位焊，定位焊缝的长度为10-20mm，高度为2-4mm，每一焊口均布3-4点，定位焊接时熔池不允许对坡口外母材造成伤害，更不允许破坏坡口内边及钝边。正式施焊时当焊接到定位焊部位时将定位焊缝磨掉。
（2）高铬镍耐热合金钢导热性差，焊接时容易过热引起晶粒长大，因此焊接操作时应选用较小的焊接电流（小于90A），在实际观察中辐射炉管预制阶段电流为72A时，焊接成型较好。焊条最好不要横向摆动，收弧时应注意填满弧坑；焊接层间温度应控制在100℃以下。
（3）高铬镍耐热合金钢非常容易被硫化，形成热裂纹，焊前必须对焊件坡口进行认真清理，除去母材表面的油污和灰尘等脏物。
（4）高铬镍耐热合金钢焊接时气孔敏感性强，焊接时要注意控制电弧长度，应采用短弧焊。
（5）焊接中充氩保护措施：打底前用胶布密封焊口，开始焊接时打开排气孔，开大氩气流量充气1-2min，然后从密封处撕开一小段胶布开始焊接。充填和盖面时，管内充
图3？现场焊接实例
4.4 焊接检验
焊完底层和表面层后，分别作渗透探伤，填充焊缝每焊完一层后用5倍放大镜进行目检，发现裂纹等缺陷，用不锈钢专用锉刀磨去缺陷再进行下一层的焊接。
所有的对接焊缝进行100%RT无损检测，RT检测Ⅱ级合格，PT检测Ⅰ级合格。外观和无损检测不合格的焊缝必须进行返修。
图4？现场焊接检验
5 结论
（1）根据乙烯厂反馈的信息，辐射段炉管焊接的探伤一次性合格率大于98%，证明焊接工艺是可行的，焊缝性能能够得到保证。
（2）合理的焊接工艺以及焊接方法步骤的严格执行是保证焊缝质量的重要前提。
参考文献
[1] 迟永军，冯永强，李春光著.《Cr-Mo钢小口径管全位置焊接工艺的研究和应用》中国压力容器协会Cr-Mo钢设备制造技术交流会论文集，1998.12