一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110421236A(43)申请公布日2019.11.08(21)申请号201910596153.X(22)申请日2019.07.03(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人程方杰李松林(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人琪琛(51)Int.Cl.B23K9/167(2006.01)B23K9/04(2006.01)B23K33/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法(57)摘要本发明属于制氢转化炉炉管修复技术领域，公开了一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，首先对服役劣化制氢转化炉炉管进行组织损伤检查，确定炉管内部仅发生组织转变，不存在微裂纹；然后将炉管周向加工成V形坡口，利用电弧对坡口进行热处理；之后除去部分坡口表面形成的热处理层，利用镍基焊丝对坡口进行堆焊处理；最后除去部分坡口表面形成的堆焊层，利用与炉管同质的焊丝对坡口处进行焊接。本发明提供的服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，使得服役劣化制氢转化炉炉管微观组织再次发生转变，避免焊接修复过程中出现焊接热裂纹，焊接修复质量提高。CN110421236ACN110421236A权利要求书1/1页1.一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，该方法适用于炉管内部仅发生组织转变，不存在微裂纹的情况；并且按照如下步骤进行：(1)将所述炉管周向加工成V形坡口，利用电弧对坡口进行表面重熔热处理；(2)除去部分所述坡口表面形成的表面重熔热处理层，利用镍基焊丝对所述坡口进行堆焊处理；(3)除去部分所述坡口表面形成的堆焊层，利用与所述炉管同质的焊丝对所述坡口处进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(1)中的所述V形坡口的角度为60～70°。3.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(1)中的电弧为非熔化极惰性气体保护电弧。4.根据权利要求3所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(1)中的电弧为钨极氩弧。5.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(1)中的所述表面重熔热处理的加工次数5～10道次。6.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(2)中除去所述表面重熔热处理层的厚度为0.5～1mm。7.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(2)中的堆焊处理方法为非熔化极惰性气体保护电弧焊，焊丝牌号ERNiCr-3。8.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(3)中除去所述堆焊层的厚度为0.8～1.2mm。9.根据权利要求1所述的一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，其特征在于，步骤(3)中的焊接方法为非熔化极惰性气体保护电弧焊，焊丝牌号H4Cr25Ni35Nb。2CN110421236A说明书1/3页一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法技术领域[0001]本发明属于制氢转化炉炉管修复技术领域，具体的说，是涉及一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法。背景技术[0002]随着国家对环保要求的不断提高，制氢工艺广泛运用于石化行业中。石化行业制氢工艺主要是以轻质烃类在高温、高压和催化条件下与水蒸气发生反应，最终生成H2和CO2，该反应主要在制氢转化炉炉管内进行。通常制氢转化炉炉管的设计寿命为10^5h，然而由于压力、温度等诸多因素的变化带来不利影响，造成炉管在未达到生命周期就发生各种形式的损伤。在炉管的修复过程中，大多采取直接更换整根或部分管段的方法。但是由于服役劣化炉管发生组织转变，塑性及高温性能下降严重，与新炉管组织及性能差异明显，直接焊接时容易产生焊接裂纹，容易造成一次修复失败从而不得不进行二次甚至三次修复，大大增加了修复工作时间成本和经济成本。因此，为了避免服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复时出现焊接裂纹，如何进行焊前处理提高修复质量成为亟待解决的问题。发明内容[0003]本发明要解决的服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复时容易出现焊接裂纹的技术问题，提供了一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，该方法在优化劣化炉管组织的基础上进一步改善炉管的可焊性，使修复焊接工作难度降低，一次成功率得到极大提高。[0004]为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：[0005]一种服役劣化制氢转化炉炉管焊接修复方法，该方法适用于炉管内部仅发生组织转变，不存在微裂纹的情况；并且按照如下步骤