Передовые методы сварки печных змеевиков

30.05.2016
687 просмотров
В 70-80-х годах прошлого столетия при монтаже и ремонте трубопроводов из стали 15Х5М широкое применение получили электроды аустенитного класса типа АНЖР-1,2, ОЗЛ-6.

Данная технология сварки при монтаже и ремонте трубопроводов отражена в Правилах эксплуатации и ремонта технологических трубопроводов РД 38.13.004-86. Данный вариант сварки позволяет ускорить монтаж и ремонт трубопроводов, связанный со сваркой, исключающий термообработку и неукоснительное соблюдение технологии сварки, что недопустимо при применении электродов перлитного класса. Однако, в процессе эксплуатации трубопроводов, сварные соединения которых выполнены аустенитными электродами часто образуют дефекты в сварных соединениях. Растрескивание аустенитных сварных стыков происходило как при нормальном технологическом режиме, так и при пуске установки после капитального ремонта.

При длительной эксплуатации технологических печей неоднократно выявлялись трещины в сварных соединениях трубных змеевиков, которые в значительной мере определяют ресурс и надежность конструкции печи в целом. Дефекты сварных соединений, выявленные при проведении планово-контрольных мероприятий, свидетельствуют о том, что эти трещины зарождались в межремонтный период (на стадии эксплуатации). В условиях длительной эксплуатации накопление повреждений может достигнуть порогового уровня, что приводит к образованию трещин, их медленному росту до критического размера и разрушению конструкции.

Особого внимания заслуживает зависимость числа плановых и внеплановых ремонтов от количества стыков трубопроводов, выполненных по аустенитному или перлитному способу сварки.

По результатам многолетних исследований были установлены следующие особенности аустенитного способа сварки:

  1. Сварка хромомолибденовых жаропрочных сталей 1Х2М1, 15Х5М с применением аустенитных электродов без последующей термообработки сварных соединений, как правило, приводит к изменению свойств свариваемого металла. В околошовной зоне сварных соединений образуются прослойки 1,5-2 мм с пониженным запасом пластичности (твердостью 280-350 ед. НВ) и структурными изменениями в зоне смешения основного базового материала и аустенитных электродов, которые ухудшают работоспособность и эксплуатационную надежность сварных соединений.
  2. Разнородные сварные соединения, выполненные аустенитными электродами, имеют пониженную надежность в условиях воздействия коррозионно-активных компонентов рабочей среды. Растрескивание происходит под влиянием растягивающих напряжений и агрессивной среды. Характер коррозии электрохимический. Независимо от степени легирования металла разрушение происходит в малопластичной зоне сварного соединения в основном по линии сплавления.
  3. Работоспособность разнородных сварных соединений обуславливается не только рабочими условиями, но и условиями, которые могут возникнуть в процессе подготовки установки к ремонту или ее перевода в режим циркуляции.
  4. Постепенное зарождение и развитие микротрещин и их последующий переход в макротрещину с явно выраженным коррозионно-механическим характером происходит в результате суммарного воздействия остаточных напряжений, коррозионно-активной среды, термических воздействий.
На основании вышеперечисленных недостатков аустенитного способа сварки было принято решение о применении перлитного варианта сварки стыков при монтаже трубного змеевика технологических печей П-1/1, П1/2 установки ЭЛОУ-АВТ3 в период капремонта 2015 года. 

Перлитный вариант сварных соединений более сложный по технологии исполнения, но в конечном итоге окупается повышенной надежностью и безаварийной эксплуатацией трубопроводов.

Назад к списку новостей

Будьте в курсе последних
новостей. Подпишитесь
на рассылку!
Подписаться