2205双相不锈钢设备主要制造技术

2205双相不锈钢设备主要制造技术1.2205双相不锈钢设备的制造、检验、验收应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB150-98《钢制压力容器》的规定，且应满足本规定和施工图的要求。2.材料：2205双相不锈钢的材料（包括复合板材料）应满足《2205双相不锈钢采购技术要求》的规定。3.冷成型：成型后变形率超过10％的封头以及拼板后成型的封头，成型后应对封头进行固溶处理，固溶处理的温度委1090℃。注：变形率ε＝（1.5σ/2Rf）×（1－Rf/R0）×100%式中：ε…钢板变形率，％；σ…钢板名义厚度，mm；Rf…钢板弯曲后的中线半径，mm；R0…钢板弯曲前的中线半径，mm；对于平板R0＝∝，mm；4.热成型：所有热成型加工，在成型后均应进行固溶处理。注：对于复合板设备，其热处理要求应根据基层材料的厚度，按ASME要求进行消除应力热处理。5.固溶液处理后试板的检验要求：5.1冲击试验；5.2微组织检验；5.3硬度及铁素成分检验；5.4腐蚀试验；5.5所有上述试验的结果应满足第9条的规定。6.切割热切割方法仅限于使用等离子弧切割，切割后用机加工方法或精磨去除所有的热影响材料的方法。7.焊接7.1推荐使用钨极惰性气体保护焊（TIG），焊接材料如下：钨极惰性气体保护焊（TIG）——Sandvik22.8L，Avesta2205或者MetrodeER329N填充焊丝。注：对于复合板设备，其基层之间的焊接材料按施工图。在确保焊接工艺可行和进行焊接工艺评定后，其他焊接工艺可以使用，任何情况下，焊接材料都应符合《2205双相不锈钢采购技术要求》中关于化学成分的要求。7.2当采用外坡接口时，焊缝应使用钨极惰性气体保护焊的方法打底。打底的最小高度为5mm。当采用内坡接口时，焊缝最后一道应使用钨极惰性气体保护焊其最小高度为5mm。7.3所有的内部角焊缝应使用钨极惰性气体保护焊。7.4采用钨极惰性气体保护焊时，根据材料厚度，输入热量应控制在0.8－1.5KJ/mm，层间温度最大为150摄氏度。焊接过程中输入热量和层间温度应被监测和记录。制造厂应在确认控制这些变量的方法能够满足这些要求时，才能进行焊接制造。对于多层焊缝，填充焊道的电弧能量不得高于打底时的能量。其目的是使头道焊缝中得到的最多的奥氏体组分和组分之间的平衡。同时在后续焊道的再加热下，尽可能少地二次结晶或二次奥氏体化。7.5双相不锈钢焊接不需要预热或焊后热处理（对复合板设备，应根据基层材料的厚度，按有关标准规范要求进行预热或焊后热处理）。7.6不允许使用氧炔焊。7.7环缝引弧应在焊道内进行，纵缝引弧和息弧均必须在引弧板和息弧板上进行。7.8应避免过多的焊条横向摆动和过宽的熔化池，以避免过大的电流输入和较高的残余应力。7.9钨极惰性气体保护焊推荐的保护气是氩气加2.5%氮气。背面保护气应为99.9％的纯氩气。保护气应确保氧气和水份的含量不超过5ppm。保护气和背面保护气的正常流量大致为0.4－0.7m3/h。7.10钨电极惰性气体保护焊可以手工操作或使用机器。使用稳定电流的电源，推荐引弧时使用高频线圈和与电源相适应的延时器。钨极惰性气体保护焊的焊炬为直流的正极，电极为负极。当使用半自动焊时，焊丝的输入速度应恒定。7.11使用钨电极惰性气体保护焊时，对于非消耗电极应满足AWSSpecification5.12ClassificationEWTH(1-2%thoriatedtungstenelectrode)的要求。7.12使用钨极惰性气体保护焊时，惰性气体的紊流会导致空气混入，可以通过调节焊炬上的gasdiffuserscreenlens减至最低。使用电弧前开始充气，电弧熄灭后，继续充气至少五秒。7.13不论使用何种接头形式，使用钨电极惰性气体保护焊的背面保护气是必须的。由于保护气的密度比空气小，保护气应由底部进入，顶部排出。7.14在使用氩弧焊时，应按照合适的长度和间隔进行定位焊。根部焊道不应从定位焊点起焊，为了避免由于定位焊点导致根部焊道出现裂纹，焊工应在定位点前中断根部焊道，在完全打磨掉该定位点后，继续根部焊道。7.15在定位焊和打底时，使用非铜垫板应保证其背面的保护氩气所完全保护起来。7.16当使用钨电极惰性气体保护焊时，焊炬应与工件保持垂直，尽可能地避免空气混入保护气中。7.17焊接金属包括焊丝和电极应在任何时候保持干燥并存放在有盖的容器内。7.18（i）使用双相不锈钢的容器，内件应直接焊在覆层上。（ii）在焊接内件前，受影响的覆层区域应进行100％的超声波探伤，检查是否存在分层的缺陷。受影响的覆层区域为沿内件的轮廓线往外扩展100mm。在沓接内件之后，受影响的覆层区域应再进行100％的超声波探伤。受影响的覆层区域内分层缺陷是不允许出现的。（iii）为了方便在焊基层材料而去除覆层材料的区域应使用硫酸铜溶液检查，确定没有不锈钢残存在表面上。在焊接前，硫酸铜溶液应被完全清楚。8.清洗焊接后，按照不锈钢的清洗方法清洗焊缝。对于能够清洗的所有与介质接触的焊缝表面在焊接之后都应该使用Sandvik/Avesta酸洗膏或其他经过验证的酸洗剂浸泡最少二十分钟，然后用水清洗掉酸洗膏或酸洗剂。在这个过程中，应该清除所有的氧化物、锈蚀、氧化膜和表面污垢。换热管的焊缝不进行酸洗。当接触介质的焊缝表面不能清洗时，如接管的对焊缝，必须使用吹扫气体最大限度地清除保护焊缝背面用气体。吹扫气体中氧气和水份的含量不超过25ppm，以求在不去除氧化物的前提下焊缝的最大抗汽蚀性。9.焊接工艺评定，焊工资格认证和产品试板9.1焊前应进行焊接工艺评定，焊工应持证上岗。产品试板应该在制造过程中制备。下列焊缝必须制备制备至少一块产品试板：（a）每条纵环向主要焊缝（b）由成型的瓣片和顶圆拼接制成的球形封存头需要最少一条径向焊缝和一块试板。（c）碟型封头的每条拼接焊缝9.2焊接工艺评定、焊工资格认可和对接焊缝的产品试板试验都应遵守以下几点：（i）拉伸试验两个十字接头试件的拉伸试验是在常温下进行的。最终的抗拉强度应大于620MPa（对于2205合金）和700MPa（对于2507合金）。（ii）弯曲试验两个横向弯曲试件应进行180度弯曲试验，一个试件焊缝根部受拉伸，另一个试件焊缝根部受压缩，在试验结束后不应出现任何裂纹或开口等缺陷。（iii）冲击试验对于板材，夏比V表缺口试件应包括焊缝和热影响区，按ASTMA239方法B进行冲击试验，V形缺口应开在焊缝根部、表面和横截面上。在－40℃时，最小的冲击值应为54J。10×7mm：44J－40℃10×6mm：40J－40℃10×5mm：36J－40℃（iv）晶间腐蚀试验一个试件的两个表面（分别是最终板材、管材厚度的两个表面，尺寸大致为25mm×50mm），都应按A923方法C进行晶料间腐蚀性试验。在进行试验前，所有试件表面都应认可的酸洗膏的基础上，用硝酸、氢氟酸清洗，大约20分钟，直至氧化残留物去除后，再用清水冲洗。对于2205合金，试件应全部浸泡在6％（质量比）的三氟化铁溶液中，控制温度为40℃。试验溶液的体积应是标准的，试件在溶液中浸泡24小时后取出，经过清水冲洗后在进行干燥。腐蚀程度将用目测和单位面积岳量损失量来评定。评定结果应满足目测没有发现腐蚀和部位面积质量损失小于0.1mg/cm。（v）微观断面检查，硬度测定和铁素体成分测定焊接工艺评定。焊工资格认可和产品试板都应包括对一个样品焊缝隙、热影响区和母材断面进行的检验和测定。这个断面应采用微观检查，应显示一个平衡的结构，没有有害的晶粒边界沉淀或两相物存在。铁素体成分应控制在30％～60％范围内。该断面承受沿平行于内表面、外表面2mm直线和中心线进行10kg维氏硬度试验。这个缺口应尽可能告警影响区和熔合区。最大允许硬度值高水平为320HV10。9.3对于填角焊缝和堆焊层的焊接工艺评定。焊工资格认可也应包括上述的耐蚀性试验。9.4换热管与管板连接应采用在管板上表面进行强度焊。焊接应采取全自动或半自动钨极惰性气体保护焊，焊两层。试件应进行拉脱试验和焊缝耐蚀性试验（见9.2（iv））。耐蚀性试验的试件断表面应包括两根相邻换热管，厚度方向取平行于管板表面6mm厚。保护气体应按第7节中要求。10.裂纹检查10.1所有主焊缝、接管与筒体的连接焊缝和所有与受压元件相焊附件的沓缝全长都需要采用一种认可的着色检查方法进行检查。10.2所有接管与筒体的连接焊缝和主要焊缝的T形接头在水压试验结束后还需要进行焊缝裂纹检查。11.在双相不锈钢设备内工作时的要求在双相不锈钢设备的每个人都应有一个干净的区域，需要铺设木制或塑料地毯。人孔应用一个临时的非金属衬垫保护，防止人孔和法兰面破坏。当需要在实体或复便双相不锈钢容器内设置脚手架时，应采用铝合金手架，并用合适的橡胶垫包住支架根部，防止脚手架的支架接触和点荷载作用于容器表面。应使用周围没有金属加强条的木板，或用布或其他非金属材料将周边金属包住，防止与容器表面接触。进入容器内部的人员应该穿软鞋袜或套鞋，目的是为了保持不携带外来金属进入容器内部。当从容器出来时，应立即脱去这些鞋袜。帆布鞋或橡胶鞋是要使用的。应事先考虑到穿这些鞋袜在容器内部工作的安全性。在任何时候都应保证穿戴整洁。在工作中应采取各种措施防止这些设备免受铁、钢或其他金属工具的破坏，包括不锈钢、铜合金和铝合金设备。钢制工具在保证工具表面在良好的使用状况如没有发生形变或夹带金属时，也可以使用。12.双相不锈钢设备的操作总体要求在操作中的起吊绳索可以采用县委或者涤纶绳，但必须特别注意避免撞击或磕碰。运输采用常规设备但应避免过载，个别线圈应安全固定在容器上，避免在运输中移动。双相不锈钢应放置在一个独立区域，不与其他金属材料接触，如地面铺不带铁钉的干净木块等等。双相不锈钢设备的表面高水平加以保护，防止破坏。如不要将换热器和平盖表面放置在混凝土地面上，其接触表面应用塑料盖加以保护。在接管应设置盲板（不锈钢薄板），当容器单独进行压力试验后，盲板还需要再装上，以防止灰尘等污染物进入容器内。当金属沾污或局部表面损坏、刮伤等，沾污表面应采用不含铁的氧化铝或金刚砂纸打磨。