南海LOP项目换热器检验技术

作者:体育博彩  来源:365体育  时间:2019-10-27 06:06  点击:

  南海LOP项目换热器的制造和检验技术 InspectionTechnology NanhaiLOP Project 大连东北核工业设备无损检测有限公司 内容摘要本文以SHELL 公司工程标准(DEP)为基准,结合容规和国标, 对南海LOP 项目换热器的制造和检验技术做对比介绍。 Based projectstandards paperintroduces heatexchangers’ fabrication inspectiontechnology NanhaiLOP project detail,comparing SupervisionRegulation SafetyTechnology PressureVessels ChineseStandards. 关键词 LOP DEP 制造 检验 前言2003 月,本文作者作为第三方检验工程师,参加了日本 JGC 公司和中国寰球工程公司(以下简称 HQ)联合招标的一批换热器的检验工作。 业主是中海壳牌石油化工有限公司 (CNOOC ShellPetrochemicals Company L.td,以下简称业主),换热器 大部分在抚顺机械制造有限公司(以下简 称抚机)制造。设计、制造和检验标准包 括GB150、GB151、HG20580~HG20585 和R-2153-203 及相关DEP 标准,接受容 规控制。壳牌公司工程技术条件(指系列 DEP 标准)与国标出入很大,本文将DEP 与国标进行对比介绍,供参考。 设备简介在抚机制造的换热器共65 台,包括 了固定管板式、U 型管式和浮头式,按照 介质类别分为H2 工况、液化气(低温) 工况等,按介质毒性分为高、中、低、无 毒性等,按照容规分为一、二、三类,按 照R-2153-203 又分为1,2,3 级(实际 产品中只有1 级)。各种不同的分类方式,都有不同的设计、制造和检验要 求,为了工作方便,作者将这些设备进行 了汇总分类,见表1。 工况一类 二类 三类 H2E-1705 其他E-1717 其他E-1614 液化气E-1087 H2E-1452(壳) 其他 E-1707 其他E-1015 H2E-1720 其他E-1102 E-1272 材料受压件(不论是否主要受压件,包括 受压件之间的螺栓),以及与受压件直接 相焊的内外非受压件,均应提供质保书。 这一规定超出容规很多, 容规附件 三(3)只要求列出“产品主要受压元件使 用材料一览表”。 3.1 板材 16MnR 板材基本上按GB6654-1996 及其第1 号修改单执行,有下述特殊要求: 3.1.1 化学成分 DEP31.22.20.31-CSPC Part 4.2.3条规定:板材C0.23%。 容规的要求为C0.25%,对于通常 的碳钢和低合金钢,标准值 含量均远远低于上述要求。但对于其他钢种,要做 具体分析,一旦标准值超出DEP 的要求, 在材料采购技术条件中要体现出来。 DEP30.10.60.18-CSPC Ceq规定:Ceq

  20mm时, 应按JB4730-1994 逐张进行UT,级合 4.0.7要求,当板厚 16<t20mm时,应按JB4730-1994 每批 抽检20%,最少一张进行UT,级合格。 按容规第14 条要求,图样注明毒 性为极度或高度危害的容器受压件所用 板材,应按JB4730-94 逐张进行UT, 级合格。 按GB150-1998 第4.2.9 条要求, 用于受压元件厚度大于30mm的16MnR, 应按JB4730-94 逐张进行UT,级合格。 使用于 H2 工况的板材,按 DEP31.22.20.31-CSPC Part 第4.1.1 要求,按EN10160逐张进行UT,合格级 别为S2E2。 当然对于H2 工况,如果采用Cr-Mo 钢或者堆焊、衬里结构,该标准另有一些 相应规定。 3.1.5 使用状态 按GB150-1998 第4.2.5 条要求,用 于壳体且厚度大于 30mm 16MnR,应在正火状态使用。 3.2 锻件 LOP 项目锻件有两种材料:16Mn 16MnD,分别按 JB4726-2000 JB4727-2000执行,有下述特殊要求: 3.2.1 化学成分 DEP31.22.20.31-CSPC Part 4.2.4条规定:锻件C0.25,与容规相同。 DEP30.10.60.18-CSPC Ceq的规定与板材相同。 液化气工况采用16MnD,要求进 行-20冲击,Akv

  31J。而JB4727-2000 要求-40冲击,Akv

  27J。 DEP 标准对于锻件 HV10 要求与 板材相同,而JB4726 要求HB121~178。 3.3 DEP30.10.60.18-CSPC第2.4.1 规定:只允许使用经过下述机构之一认证的合格供应商的焊材:Controlas, Lioy’s register shipping,American Bureau DetNorske Veritas。 液化气工况所用焊材,要满足: -20冲击,Akv

  31J; GB150C2.1.3条,焊条应满足 GB/T5117 JB/T4747关于熔敷金属扩 扩散氢或药皮含水量项目 药皮含水量 熔敷金属扩散氢含量(甘油法) 指标 0.35% 4.0mL/100g DEP31.22.20.31-CSPC附录 规定,焊材的熔敷金属也应满足HV10248 的要求。 3.4 换热管 10 20执行 GB/T8163,16Mn 行GB9948。DEP31.21.01.30-CSPC 第11 条规定 换热管壁厚公差为-10%~+12%,这与 GB151 的表10 和GB9948 规定一致,而 GB/T8163 规定为-10%~+12.5%。 材料复验在项目预检会(PIM)上各方达成 共识:材料复验按国内标准执行。 如果出现质量证明书缺项(比如锻 件缺Cr、Ni、Cu 或HV10 数据,钢板缺 微量元素含量),就要进行相应的复验。 4.1 外观检查 受压元件用板材应逐张检查表面质 量和材料标志,并逐张测厚。 4.2 三类容器 该项目的三类容器均为高毒性工 况,复验要求如下: 4.2.1 钢板 按容规第25 条规定:按炉复验钢 板化学成分,按批复验钢板的力学性能 (含HV10)和冷弯性能。 当满足3.1.4 条规定,而钢厂未能 提供超声波检测保证书时,应进行UT 该项目中位号E-1705 壳程为高度毒性,同时为H2介质,应该 分别按EN10160 和JB4730-94 进行UT。 4.2.2 锻件 容规规定:公称直径 DN250 16Mn锻件,按照 JB4726 规定的取样位 置和数量切取试样(硬度应复验 HV10), 进行性能试验。对于级锻件,还要逐件 进行UT。 锻件按级别不同,复验项目不同, 见表3。 锻件复验级别 化学按炉号分析C, Si, Mn, Cr, Ni,Cu 拉伸 热处理单件重量3.5T,取一组试样 热处理单件重量>3.5T,取两组试样 (每组一拉、三冲、一硬) 0冲击 HV10 UT 逐件4.3 液化气工况 4.3.1 钢板 DEP30.10.02.31-CSPC 第二章引用 HG20585-1998,按后者第6.1.2 条规定, 钢板按批复验低温冲击功,每批取一组横 向试样。 4.3.2 焊条 按GB150-1998 C2.2.3 要求,焊条按 批进行扩散氢或含水量复验。 4.4 钢管做筒体 按HG20581-1998 第5.3.11 条要求, 采用钢管做压力容器筒体时,按该标准表 5-8 进行复验。例如:该项目中位号 E-1025,设计压力为 2.9Mpa,容器类别 为二类,管子规格φ37710。应每批取 制造和检验5.1 坡口加工 2.5.1条规定,板厚 t11-25mm,如果采用冷剪 切,应采用机加工或砂轮打磨的方法去除 2mm受影响区(10mm以下则不需要);火 焰切割板材应采用机加工或砂轮打磨的 方法去除2mm热影响区。 所有对接焊缝必须开坡口,抚机 提出埋弧自动焊采用型坡口,JGC 接受。从工程实践看,这一要求也不是很有道理。 要严格控制坡口角度,抚机的图 纸与焊评的坡口角度相同。 5.2 坡口两侧25mm 范围内去除油、 污、锈等有害焊接的物质。并入最终焊缝的点固焊的焊工, 要有相应资格;并采用打底的WPS。 临时点固焊焊道,不得接触根部 间隙和根部坡口面。 5.3 成型 5.3.1U DEP31.21.01.30-CSPC第15 条规 定:弯曲半径

  5%,应按 DEP31.22.20.31-CSPC 之规定,进行正火 处理。对于这些接管,制造厂可以从经济 性进行核算,选择正火或者改为锻件。 按HG20584-1998 第4.0.3 求,冷加工变形量

  3%时应进行消除应力热处理。 液化气工况下,按HG20585-1998 6.2.2条的要求,冷加工变形量

  2%时 应进行消除应力热处理,否则应采用热成 5.4焊接试板 DEP 和国标均对产品焊接试板做出 一些限制性规定,而且互有交叉和区别, 执行过程中要做详细分析。 5.4.1DEP 标准 DEP31.22.20.31-CSPC 定:每种WPS每100 米对接焊缝(环焊 缝+纵焊缝)提供2 块试板,每台至少提 5.4.2国标 满足下述条件时,应逐台带试板, 按DEP 应带2 10.5.1.1g)图样注明毒性为高度危害的容器; 按GB151 附录A要求,液化气工况。 款允许以批代台,这样,5.4.2条规定之外的产品(包 括H2 工况、5.4. 2条中非液化气工况和 非高毒性的一程),按每种焊接工艺,每 种焊工资格,每 100m 焊缝(纵缝+环缝) 制备2 5.4.3试板检验项目 DEP31.22.20.31-CSPC UW-95规定:检验项目按ASME 执行,而国 标要求执行 JB4744。两者在取样数量和 试验方法上有很大差异。为了统一,HQ 规定按JB4708-2000 执行,即:接头拉力 个,弯曲4个,焊缝和热影响区冲击各 个。这样,取样数量较JB4744加大。 两块焊接试板,一块在制造厂进 行试验(按DEP31.22.20.31-CSPC之要求, 当需要时,可以进行模拟焊后热处理); 另一块存留于制造厂(当需要时,应将试板放在设备内随设备进行焊后热处理), 做好相应的标记,备用。 5.5 焊接评定 5.5.1 焊接工艺评定 基本要求与JB4708 相同,下述规定 除外: DEP30.10.60.18-CSPC 第2.2.2 规定:坡口角度减少10以上,双面焊

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