[发明专利]尾气加热器高耐蚀防冲部件生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及装备制造业中的焊接技术领域，具体涉及一种尾气加热器高耐蚀防冲部件生产工艺。

背景技术：

近年来随着国内石化行业PTA项目不断上马，其中生产工艺的尾气(气体成分见表1)处理装置是以钛材加热器为主要设备，该加热器是PTA装置中尾气处理装置前的一台换热设备，将空气反应后产生的尾气加热到130-180℃，然后进入尾气处理装置进行压力能的回收。为了提高钛材使用寿命，在尾气入口端加一个防冲部件，锆能强烈地吸收氮、氢、氧等气体，从而延长钛材的使用寿命。锆与钛相似，化学活泼性大，高温下会与氢、氮、氧等气体反应，生成脆性氧化物，使耐蚀性能急剧下降。另外锆材熔点高，导热系数小。焊接时若仿照钛材的焊接，往往会出现焊缝表面为蓝色的不合格焊缝。因此，焊接时合理的焊接规范，有效的保护措施，是保证焊接质量的关键。

表1尾气的气体成分

发明内容：

本发明的目的在于提供一种尾气加热器高耐蚀防冲部件生产工艺。该工艺通过对锆材R60702的管板管孔加工精度要求，锆材R60702的焊前清洁的焊接环境要求，严格清理焊接区域要求，采用扩大保护区域，延长滞后送气时间以及制订合理的焊接规范等工艺措施，解决了焊缝表面为蓝色的不合格焊缝技术难题。

本发明的技术方案是：

一种尾气加热器高耐蚀防冲部件生产工艺，所述尾气加热器的尾气入口端设置防冲部件；所述尾气加热器的尾气入口端包括钛管板和钛换热管，钛换热管穿入钛管板上的钛管孔并与钛管板固定连接，所述防冲部件材质为锆R60702，包括锆管和锆管板；将所述锆管板用螺钉把合固定在钛管板上，然后将锆管穿过锆管板上的锆管孔并伸入钛换热管内部，再对锆管板与锆管进行焊接。所述钛换热管和钛管板的材质为钛TA2。

锆管板与锆管的焊接为密封焊，采用自动钨极氩弧焊或手工钨极氩弧焊。

所述锆管板与钛管板紧密贴合；所述锆管与钛换热管同心，锆管伸入钛换热管内部后二者之间有0.25mm间隙；所述锆管板上的锆管孔与锆管之间最大间隙为0.2mm;锆管板与锆管焊接处倒1×45°坡口；在锆管板上锆管的伸出量为1mm（即锆管伸入钛加热管的长度为1mm）。

锆管板与锆管的焊接采取自熔方法，焊接电源为直流正接，焊接过程工艺参数如下：

1）当采用自动钨极氩弧焊时:使用脉冲电流：峰值110-120A(基值40A)，焊接电压11-13V,焊接速度120mm/min，保护气体流量12-15L/min;

2)当采用手工钨极氩弧焊时:焊接电流100-110A，焊接电压11-13V,焊接速度80-90mm/min，保护气体流量12-15L/min。

所述保护气体为纯度99.9995%的氩气，喷嘴直径φ18。

当采用自动钨极氩弧焊时，焊接时主喷嘴后应跟随副喷嘴,用双路气体保护；当采用手工钨极氩弧焊时，加工若干紫铜堵置入锆管内；每焊接20mm,须停留1分钟同时喷嘴不能离开熔池。

所述紫铜堵长度20mm，与锆管间隙为0.25mm，置入锆管内距离管头距离为5mm。

所述锆管板上的锆管孔与钛管板上的钛管孔采用同一数控钻床加工，保证锆管孔与钛管孔的同心度，从而保证了锆管与钛加热管的同心度；数控钻床的加工精度保证了管孔直径的加工精度不超过0.10mm。

装配锆管板前应将锆管板、锆管及钛管板表面及钛加热管管头内25mm长度范围用酒精或丙酮擦拭干净。焊前再次将锆管板、锆管内25mm长度范围用酒精或丙酮擦拭一次，每次的停止超过4小时再焊接都要做清理。要求所有操作在洁净的厂房内。

本发明的有益效果为：

1、本发明在尾气入口端加一个防冲部件，用少量这种高熔点，具有优良的耐腐蚀性能，能强烈地吸收氮、氢、氧等气体的锆R60702作为防冲部件，大大延长钛材的使用寿命。因而使设备的寿命和可靠性大大提高，对提高经济效益意义重大。

2、本发明使用钨极氩弧焊，并采用99.9995%高纯度氩气保护，使化学活泼性大的锆R60702焊接时不与氢、氮、氧等气体发生化学反应，保证焊接质量，使焊缝表面颜色为光亮的银白色。

3、本发明采用锆管板与钛管板管孔用同一数控钻床加工，保证了锆管板与钛管板管孔的同心度、锆管与钛管的同心度；保证了加工精度，减小了管与管板管孔间隙和装配应力，给自熔密封焊接提供了质量保证。