炼油厂重整脱氯反应器超声波探伤方案

　　摘 要：压力容器检验最关键的内容就是要检出焊缝内部和外部的裂纹缺陷，脱氯反应器用钢板是由15CrMoR（H）+0Cr18Ni10Ti复合而成，脱氯反应器制造的难点是复合钢板的焊接。选用超声波探测复合钢板焊缝，主要检测复合钢板堆层内裂纹等缺陷，检测堆焊层与母材的未结合缺陷，检测基材再热裂纹缺陷。压力容器使用一个检验周期后，这些缺陷会扩展，甚至会引起容器破坏。 
　　关键词：脱氯反应器 超声波 探伤 
　　 一、设备工艺参数 
　　 1.设计压力2.8MPa 
　　 2.设计温度390℃ 
　　 3.操作压力2.5MPa 
　　 4.操作温度370℃ 
　　 5.操作介质：油气、氢气、微量硫化氢、氯化氢 
　　 6.容积：19.27m3 
　　 7.规格：Φ2000×（26+3）×8759.1（mm） 
　　 8.材质：15GrMoR(H)+OCr18Ni10Ti 
　　 二、检测原因 
　　 脱氯反应器于2010年6月从延安炼油厂搬迁到榆林炼油厂，生产厂家中国石油天然气第一建设公司石油化工设备厂，出厂日期2005年12月，使用日期2006年12月。 
　　 三、设备简图 
　　（见图1） 
　　 四、筒体纵、环焊缝的检测 
　　 筒体是由进口的复合钢板卷制而成，规格Φ内2000×（26+3）[基层15CnMoR(H)+复层OCr18Ni10Ti],焊缝布置见下图2： 
　　 1.依据《固定式压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验规则》检测比例定为：内部堆焊层焊缝100%PT+20%UT，执行标准：JB/T4730-2005。 
　　 2.焊缝坡口型式见图3： 
　　 3.检测方法：a)检测工艺：使用纵波单直探头从基层侧分两种灵敏度进行超声检测，主要检测堆焊层内气孔、夹杂等缺陷及层间未熔合、堆焊层层下再热裂纹。超声波探伤仪选HS610e型，直探头选2.5P20Z，耦合剂选用甘油，委托中国石油天然气第一建设公司石油化工设备厂加工与被检焊缝材料相同、焊接工艺相同的T2/T3，对比试块，试块加工要求如下图4： 
　　 灵敏度校准的方法是将单直探头放在母材一侧，使Φ3mm/Φ10mm平底孔回波波幅为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。选用2.5P13×13K1纵波斜探头对直探头探伤部位进行复查，试块选用如图4、T2对比试块，灵敏度校准的方法是将探头放在试块基材表面上，移动探头使从Φ1.5mm横孔获得最大反射波，调节回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。 
　　 b)检测前的准备工作：①设备清洗、置换、搭架至具备检测条件。②检测部位焊缝余高须磨平。③焊缝中心线两侧（100+0.75×2×2P）143.5mm范围要清除飞溅物，打磨至可见金属光泽，表面粗糙度Ra值应小于或等于6.3mm。 
　　 c)扫查：扫查灵敏度在基准灵敏度的基础上提高6db,直探沿垂直焊缝方向平行线进行扫查，斜探头复查可进行平行扫查，垂直焊缝锯齿形扫查，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%，探头的扫查速度不应超过150mm/S。 
　　 4.质量分级：缺陷当量尺寸应采用6dB法确定，合格标准I级，评定标准见JB/T4730-2005表24。 
　　 五、接管、法兰、法兰盖 
　　 接管、法兰、法兰盖是由15CrMo钢锻造而成，复层焊接材料E309L，复层厚度5mm，结构尺寸见图5： 
　　 1.依据《固定式压力容器安全技术监察规则》、《压力容器定期检验规则》检测比例定为：内部堆焊层100%PT+20%UT抽查。 
　　 2.检测方法：a、检测工艺：使用纵波双晶直探头、分两种灵敏度从堆焊层侧检测，主要检测堆焊层内气孔、夹杂、层间未熔合及堆焊层下再热裂纹。超声波探伤仪选用Hs610e型，双晶直探头选2.5P14FG3Z/2.5P14FG5Z, 耦合剂选用甘油。委托中国石油天然气第一建设公司石油化工设备厂加工与被检材料、焊接工艺相同的对比试块，试块熔合面和堆焊层中均不得有大于或等于Φ2mm平底孔当量直径的缺陷存在，试块加工要求如下图6（T1型试块，T3型试块）： 
　　 灵敏度的校准方法是将探头放在试块的堆焊层表面上，移动探头使其从Φ3mm/Φ10mm平底孔获得最大波幅，调整衰减器使回波幅度为满刻度的80%，以此作为基准灵敏度。 
　　 b、检测前的准备工作：①设备清洗、置换，搭架至具备检测条件。②进入容器内部前须办理进罐许可证。③检测部径的堆焊层须打磨漏出不锈钢光泽，表面粗糙度Ra值应小于或等于6.3mm。 
　　 c、扫查：扫查灵敏度应在基准灵敏度的基础上提高6dB, 双晶直探头检测时应垂直于堆焊方向进行扫查，并且，应保证分隔压电元件的隔声层平行于堆焊方向，探头的扫查速度不应超过150mm/S。 
　　 3.质量分级：缺陷当量尺寸应采用6dB法确定、合格标准I级，评定标准见JB/T4730-2005表24。 
　　 六、记录 
　　 记录缺陷位置、类型、取向、波幅、指示长度和自身高度，并提供缺陷分布图和缺陷记录，记录应由操作人员和责任人员签字。

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2019-04-24