刘旭1，吴忠全2，肖银生1，夏勇3
（1. 四川泸天化弘旭工程建设有限公司，四川 泸州646300；
2. 四川泸州泸天化化工设计有限公司，四川 泸州646300；
3. 四川泸天化股份有限公司，四川 泸州646300）
［摘 要］ 2.25Cr-1Mo材料制作的压力容器广泛用于临氢环境的石油化工生产装置中，该材料强度高、淬硬倾向大，易产生氢致裂纹；在其裂纹的修复过程中，通常较为重视焊接技术的应用，而轻视热处理技术的应用，造成修复效果不理想。以四川泸天化股份公司合成氨厂H423高压废热锅炉管箱与管板环焊缝贯穿性横向裂纹修复过程为例，对有关热处理技术的应用情况进行介绍，以期为业内提供一些参考和借鉴。
［关键词］ 高压废热锅炉；2.25Cr-1Mo材料；管箱与管板环焊缝；再热裂纹；原因分析；热处理技术
［中图分类号］ TQ050.7［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2020）01-0053-03
0 引 言
高温（t≥200 ℃）高压氢气会对压力容器材料造成氢腐蚀。2.25Cr-1Mo材料制作的压力容器广泛用于临氢环境的石油化工生产装置中。2.25Cr-1Mo材料虽具有优异的抗氢腐蚀性能，但长期在315～595 ℃的温度范围内使用会产生冲击韧性下降、韧脆性温度升高的现象，且该材料强度高、淬硬倾向大，易产生氢致裂纹［1］，这就需要我们对长期服役于临氢环境2.25Cr-1Mo材料的压力容器进行修复，而在压力容器裂纹修复过程中，通常较为重视焊接技术的应用，而轻视热处理技术的应用，易造成修复效果不理想。以下以四川泸天化股份有限公司（简称泸天化）合成氨厂H423高压废热锅炉管箱与管板环焊缝贯穿性横向裂纹修复过程为例，介绍2.25Cr-1Mo材料的压力容器修复过程中热处理技术的应用。
1 设备概况
H423高压废热锅炉（卧式固定管板式换热器）于1988年由意大利BOSCO公司引进，1989年投运，其主要技术参数见表1。
H423高压废热锅炉壳体材质为ASTM A516 GR.70，换热管材质为ASTM A213 GR.T22，两侧管箱及管板材质均为ASTM A182 GR.F22。管箱与管板所采用的ASTM A182 GR.F22，相当于我国的2.25Cr-1Mo，其力学性能为抗拉强度（δb）657 MPa、屈服强度（δs）453 MPa、伸长率（δ）28.5%［3］，其化学成分为C 0.15%、Mn 0.47%、Si 0.25%、Ni 0.17%、Cr 2.21%、Mo 0.92%、Cu 0.14%、S 0.015%、P 0.015%。
2 缺陷修复情况
H423高压废热锅炉投运以来，曾发生过管箱进口侧着火事故，起因为管箱与管板环焊缝出现贯穿性横向裂纹，经多次修复效果并不理想。虽然在其修复过程中较为重视焊接技术的应用，但是高压废热锅炉经过一段时间的运行后，其管箱与管板环焊缝依旧会出现裂纹。后来将进口端高压管箱与管板整条环焊缝切割开，重新组焊，并调整热处理工艺技术方案后，才彻底修复了此缺陷。在随后的生产运行中，高压废热锅炉修复部位多年未发现缺陷。
3 原因分析
3.1 生产工况方面的原因
H423高压废热锅炉管程内介质组分为N2、H2、NH3、CH4等高温高压气体，其中H2含量为70%左右、N2含量为18%左右，而工作温度最高为442 ℃，其内环缝上虽然有耐热衬里包裹，但这些质地疏松的材料，对H2、N2的活动起不到有效的阻挡作用，使H2、N2可以直接侵入焊缝形成穿透性裂纹。另外，高温高压环境下多次停车检修也加重了H2的侵入，进一步促进了裂纹的初期产生和扩展［4］。
3.2 热处理方面的原因
更多内容详见《中氮肥》2020年第1期