JB-T 14504-2023 釜式火管余熱回收器 技術(shù)規(guī)范

CCSJ88釜式火管余熱回收器技術(shù)規(guī)范IJB/T14504—2023前言 Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24技術(shù)要求 34.1通用要求 34.2技術(shù)性能要求 34.3材料要求 34.4結(jié)構(gòu)要求 45制造要求 55.1一般要求 55.2表面修磨 55.3封頭 55.4管板 55.5換熱管 55.6折流板、支持板 55.7制造公差 6 65.9熱處理 76檢驗、驗收和試驗 76.1無損檢測 76.2耐壓試驗 86.3泄漏試驗 86.4性能驗收 87包裝、運輸和標志 97.1包裝和運輸 97.2標志 98出廠文件 9附錄A(資料性)鍋爐壓力容器無損檢測人員資格等級 圖1釜式火管余熱回收器結(jié)構(gòu) 2圖2內(nèi)孔焊接頭形式 4圖3殼體同一斷面上最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差 6表1堆焊層無損檢測 8Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由機械工業(yè)環(huán)境保護機械標準化技術(shù)委員會(CMIF/TC7)歸口。公司、東華工程科技股份有限公司、中國五環(huán)工程有限公司。本文件主要起草人：沈潔、李玉偉、李玉彪、方小里、劉彬超、李哲、劉鵬、劉磊、曹光斌、徐1釜式火管余熱回收器技術(shù)規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了釜式火管余熱回收器的術(shù)語和定運輸、標志和出廠文件。本文件適用于回收高溫工藝氣余熱用的釜式火管余熱回收器的制造。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用GB/T150—2011(所有部分)壓力容器GB/T151—2014熱交換器GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T713鍋爐和壓力容器用鋼板GB/T1184形狀和位置公差未注公差值GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T9948石油裂化用無縫鋼管GB/T13296鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管GB/T23294耐磨耐火材料GB/T24511承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶GB/T24593鍋爐和熱交換器用奧氏體不銹鋼焊接鋼管GB/T25198壓力容器封頭GB/T26929壓力容器術(shù)語JB/T4732鋼制壓力容器分析設(shè)計標準NB/T10558壓力容器涂敷與運輸包裝NB/T47002.1壓力容器用復(fù)合板第1部分：不銹鋼-鋼復(fù)合板NB/T47008承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件NB/T47010承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件NB/T47013.1承壓設(shè)備無損檢測第1部分：通用要求NB/T47013.2承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測NB/T47013.3承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測NB/T47013.4承壓設(shè)備無損檢測第4部分：磁粉檢測NB/T47013.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分：滲透檢測NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評定NB/T47016承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗NB/T47018(所有部分)承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件NB/T47019(所有部分)鍋爐、熱交換器用管訂貨技術(shù)條件2GB/T150.1—2011、GB/T151—2014和GB/T26929界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。回收余熱用的高溫工藝氣流經(jīng)換熱管內(nèi)與換熱管外飽和水進行熱交換，產(chǎn)生飽和蒸汽的一類換熱器。工藝氣出口給水入口給水入口工藝氣流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及與其相貫通部分。飽和水及蒸汽流經(jīng)換熱管外的通道及與其相貫通部分。內(nèi)孔焊tubesweldedtobacksideoftubesheet使換熱管與管板之間在殼程側(cè)形成對接接頭或鎖底接頭的對接焊接。模擬設(shè)備在制造過程中經(jīng)過的所有焊后熱處理時間的總和，對材料試樣進行的熱處理。通過對材料的加速脆化處理使之在較短時間內(nèi)產(chǎn)生回火脆化效果，測定其韌脆轉(zhuǎn)變溫度變化的試驗方法。34技術(shù)要求a)根據(jù)風險評估報告中避免失效的方法和措施，提供相應(yīng)的制造和檢驗工藝文件；b)根據(jù)制造和檢驗工藝文件，提供相應(yīng)的質(zhì)量證明文件。4.2.1釜式火管余熱回收器的設(shè)計換熱面積應(yīng)留有不低于10%的裕量。4.2.2管程工藝氣入口(管道)流速宜控制在14m/s～17m/s。4.2.3換熱管管內(nèi)工藝氣流速宜控制在10m/s～20m/s,壓力降宜控制在50kPa～100kPa。4.2.4設(shè)備正常液位高度應(yīng)高出換熱管最高處300mm～400mm。最低液位不應(yīng)低于換熱管最高處。4.2.5殼程飽和水的汽化率不應(yīng)低于98%。4.2.6殼程出口飽和汽干度不應(yīng)低于99%。4.2.7在殼程的進出口應(yīng)采取調(diào)節(jié)水量的措施，保證在不同負荷下工藝氣出口的溫度與設(shè)計溫度差異4.2.8釜式火管余熱回收器的整體使用壽命不少于15年。正常工況下管束的使用壽命至少大于一個大規(guī)定，復(fù)合板應(yīng)符合NB/T47002.1的規(guī)定。4.3.1.2當對板材有低溫沖擊吸收能量、最低設(shè)計金屬溫度、模擬焊后熱處理、步冷試驗及其他力學(xué)4.3.1.3材料進廠應(yīng)按GB/T713、GB/T24511、NB/T47002.1及設(shè)4.3.2.2鍛件材料應(yīng)是細晶粒鎮(zhèn)靜鋼，采用電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉，并加爐外精煉制造。鍛件質(zhì)量證明書(或鍛件合格證)上應(yīng)注明鍛件材料的冶煉方法。4.3.2.3鍛件級別應(yīng)在設(shè)計文件中規(guī)定，并在圖樣上注明。4.3.2.4鍛件應(yīng)按NB/T47008、NB/T47010及設(shè)計文件、協(xié)議文件的要求進行復(fù)驗。4.3.3.1換熱管應(yīng)符合GB/T9948、GB/T13296、GB/T24593、NB/T47019(所有部分)的規(guī)定。4.3.3.2合成氨變換工段、合成工段的換熱管應(yīng)選用不銹鋼換熱管或低合金Cr-Mo鋼換熱管。44.3.3.3換熱管的制造應(yīng)符合以下要求：a)低合金Cr-Mo鋼換熱管應(yīng)采用無縫冷軋或冷拔工藝制造，冷軋(拔)后，管子應(yīng)在保護氣內(nèi)進行熱處理，管子表面可有薄而致密的氧化膜，但不應(yīng)有氧化皮。b)U形管應(yīng)冷彎成形，彎曲部位應(yīng)平滑過渡。當U形管彎曲半徑不大于十倍管子外徑時，彎曲部分及超過彎曲切點以外大約150mm區(qū)域應(yīng)進行消除應(yīng)力熱處理，除此之外的其他部位不準許進行任何形式的加熱(如熱校、局部熱處理等)。c)U形管不應(yīng)拼接，且管端應(yīng)切成直角。d)換熱管任何部位不準許補焊。e)無損檢測合格后，應(yīng)將管端檢驗盲區(qū)切除。f)低合金Cr-Mo鋼換熱管應(yīng)以正火+回火狀態(tài)供貨，不銹鋼換熱管應(yīng)以固溶狀態(tài)供貨。4.3.4.1焊接材料應(yīng)符合NB/T47018(所有部分)的規(guī)定。4.3.4.2用于受壓元件的焊接材料，焊縫金屬的力學(xué)性能應(yīng)高于或者等于母材規(guī)定的下限值，當需要時，其他性能不應(yīng)低于母材的相應(yīng)要求。應(yīng)進行力學(xué)性能試驗(常溫拉伸、高溫拉伸、彎曲和沖擊),試驗結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)母材的要求。4.3.4.4用于2.25%Cr-1.0%Mo鋼焊接的每批焊條、屬應(yīng)進行步冷試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)母材的要求。4.3.4.5低合金Cr-Mo鋼焊接材料應(yīng)為低氫型，每100g焊接材料的氫擴散量不大于8mL。4.3.5.1當高溫工藝氣側(cè)設(shè)置耐火絕熱層時，相應(yīng)材料按GB/T23294及技術(shù)協(xié)議選取。4.4.2特殊管板結(jié)構(gòu)和非對稱布管等特殊結(jié)構(gòu)應(yīng)進行局部有限元強度分析，分析結(jié)果評定及其制造、4.4.3殼程飽和蒸汽出口處應(yīng)設(shè)置汽水分離元件。4.4.5內(nèi)孔焊接頭形式如圖2所示，宜選用圖2a)、圖2b)兩種形式。b)5圖2內(nèi)孔焊接頭形式(續(xù))4.4.6釜式火管余熱回收器上應(yīng)設(shè)置液位指示接口和液位報警控制系統(tǒng)。釜式火管余熱回收器的制造除應(yīng)遵守本章規(guī)定外，還應(yīng)符合GB/T150的要求。所有殼體內(nèi)表面的焊縫均應(yīng)打磨平整光滑，不應(yīng)存在毛刺、尖角等影響內(nèi)件安裝的不光滑現(xiàn)象。5.3.1封頭的制造、檢驗及驗收應(yīng)符合GB/T25198的規(guī)定。5.3.2封頭宜采用符合GB/T25198和設(shè)計文件要求的沖壓模具整板沖壓成形；對于先拼板后成形的封頭，拼接焊縫的內(nèi)表面以及影響成形質(zhì)量的拼接焊縫外表面在成形前應(yīng)打磨至與母材齊平。5.4.2若管板堆焊，過渡層堆焊完成后或全部堆焊完成后應(yīng)進行熱處理來消除應(yīng)力。5.4.3管孔表面粗糙度Ra值不應(yīng)大于6.3μm,管孔表面不應(yīng)有貫通的縱向或螺旋狀刻痕等缺陷。換熱管不應(yīng)拼接，換熱管管端應(yīng)清除表面附著物及氧化層至呈現(xiàn)金屬光澤，清理長度不應(yīng)小于兩倍5.6.1折流板、支持板管孔直徑及偏差按設(shè)計圖樣的規(guī)定。5.6.2折流板、支持板外圓表面粗糙度Ra值不應(yīng)大于12.5μm,外圓面兩側(cè)的尖角應(yīng)倒鈍。65.7.1.2圓筒殼體同一斷面上，最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差不大于0.5%D;(D;為圓筒內(nèi)徑),且不大于16mm(見圖3)。5.7.1.3筒體直線度誤差不應(yīng)大于筒體兩封頭切線之間長度L的0.1%,且當L≤6000mm時，不大于4.5mm;當L>6000mm時，不大于8mm。5.7.2.2管板表面與殼體軸線垂直度公差不應(yīng)大于0.6mm。5.7.2.4管板終鉆(出鉆)一側(cè)表面相鄰兩管孔之間的孔橋?qū)挾菳及最小孔橋?qū)挾菳min應(yīng)符合GB/T151—2014的規(guī)定。5.7.3.1折流板與支持板制造后應(yīng)平整，平面度公差不應(yīng)大于3mm。5.7.3.2折流板與支持板孔直徑偏差為0mm～0.3mm。5.7.3.3相鄰兩管孔中心距離極限偏差為±0.3mm,允許有4%相鄰兩孔中心距極限偏差為±0.5mm。除上述規(guī)定外，機加工面的未注公差尺寸的公差按GB/T1804中m級的規(guī)定，非加工面的未注公差尺寸的公差按GB/T1804中c級的規(guī)定。未注幾何公差按GB/T1184的規(guī)定，機加工件為H級，非機加工件為L級。5.8.1.2產(chǎn)品施焊前，受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元接工藝規(guī)程(WPS)支持。75.8.1.3制備最小模擬焊后熱處理試件和最大模擬焊后熱處理試件，焊縫金屬和熱影響區(qū)應(yīng)按照母材要求進行沖擊試驗。5.8.1.4低合金Cr-Mo鋼材料的焊接接頭(焊縫和熱影響區(qū))應(yīng)進行步冷試驗(最小熱處理狀態(tài)),試驗結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)母材的要求。5.8.2焊接的其他要求5.8.2.1筒體和封頭上的所有承壓焊接接頭應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。5.8.2.2接管不應(yīng)與筒體對接接頭、封頭與筒體的對接接頭以及封頭拼縫接頭相碰。5.8.2.3最終熱處理前，所有臨時性連接件應(yīng)拆除，設(shè)備對應(yīng)位置經(jīng)磁粉檢測合格做出標記，熱處理后再檢查，檢查要求應(yīng)符合NB/T47013.4的規(guī)定。5.8.2.4應(yīng)對2.25%Cr-1.0%Mo鋼的焊接接頭(焊縫及熱影響區(qū))進行步冷試驗(最小熱處理狀態(tài)),試驗結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)母材的要求。5.8.2.5焊接試件制備應(yīng)符合GB/T150.4的要求，產(chǎn)品焊接試件應(yīng)符合NB/T47016的要求。5.9熱處理5.9.1所有低合金Cr-Mo鋼焊接接頭，焊前應(yīng)預(yù)熱，接管對接或角接接頭應(yīng)進行中間消除應(yīng)力熱處理，殼體和封頭的縱、環(huán)向焊接接頭應(yīng)進行消氫處理，最后進行最終熱處理。碳素鋼及低合金鋼焊接接頭熱處理應(yīng)按GB/T150的規(guī)定執(zhí)行。5.9.2最終焊后熱處理應(yīng)在所有焊接作業(yè)結(jié)束并檢驗合格后進行，熱處理后不應(yīng)再施焊，否則應(yīng)重新進行熱處理。5.9.3在熱處理過程中應(yīng)控制爐內(nèi)氣氛，火焰不應(yīng)直接燒到殼體表面上。5.9.4管箱(不包括管板)中間消除應(yīng)力熱處理和焊后熱處理以及管板與換熱管焊接完成后的焊后熱處理應(yīng)在爐內(nèi)進行。5.9.5若接管、管板法蘭表面用鎳基合金堆焊，堆焊后相應(yīng)部件應(yīng)進行焊后熱處理。5.9.6法蘭密封面應(yīng)在熱處理后進行精加工。6檢驗、驗收和試驗6.1無損檢測焊接接頭應(yīng)經(jīng)過形狀、尺寸及外觀檢查，合格后再進行無損檢測。有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)至少在焊接完成24h后進行無損檢測，有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理后增加一次無損檢測。標準抗拉強度下限值Rm≥540MPa的低合金鋼制余熱回收器，在耐壓試驗后，應(yīng)對焊接接頭進行表面無損檢測。6.1.2焊接接頭無損檢測6.1.2.1按照GB/T150、設(shè)計圖樣及本文件對設(shè)備進行檢驗和試驗。設(shè)備的各種方法的無損檢測工作，應(yīng)由鍋爐壓力容器無損檢測人員擔任，參見本文件附錄A。6.1.2.2設(shè)備上帶襯環(huán)的設(shè)備法蘭，帶襯管的鍛管、補強圈、墊板等帶有檢漏孔的零件，在焊接完畢后，應(yīng)從檢漏孔內(nèi)通入0.4MPa～0.5MPa的壓縮空氣或0.05MPa的氦氣進行焊縫質(zhì)量和滲透檢測。6.1.2.3換熱管和管板采用內(nèi)孔焊形式的焊接接頭應(yīng)在其熱處理前(焊后24h)進行100%超聲檢測或100%射線檢測，以及100%滲透檢測。熱處理和水壓試驗后進行100%超聲檢測和100%滲透檢測，檢測結(jié)果應(yīng)符合NB/T47013.1～47013.5中的I級(超聲檢測、滲透檢測)或Ⅱ級(射線檢測)合格標準。每排換熱管的無損檢測應(yīng)在下一排換熱管焊接前進行，應(yīng)在本排換熱管檢驗合格后進行下一排換熱管的86.1.2.4換熱管和管板采用強度焊接形式的焊接接頭應(yīng)進行100%滲透檢測或100%磁粉檢測，檢測結(jié)果應(yīng)符合NB/T47013.4中的I級合格標準。6.1.2.5殼程最后一道環(huán)焊縫應(yīng)采用氬弧焊打底，全焊透結(jié)構(gòu)，焊后進行100%可記錄的超聲檢測和100%磁粉檢測，可記錄的超聲檢測按NB/T47013.3技術(shù)等級B級、I級合格評定，磁粉檢測按NB/T47013.4中I級合格評定。6.1.3堆焊層無損檢測除設(shè)計文件特殊要求外，堆焊層無損檢測應(yīng)按NB/T47013.3～47013.5的要求執(zhí)行，詳見本文件表1。表1堆焊層無損檢測序號檢測時機檢測方法檢測區(qū)域驗收標準1堆焊前磁粉檢測母材的待堆焊表面I級合格2過渡層堆焊后滲透檢測管板、筒體內(nèi)壁堆焊的過渡層表面I級合格3蓋面層堆焊之后滲透檢測筒體內(nèi)壁堆焊層表面I級合格4超聲檢測筒體內(nèi)壁堆焊層表面I級合格5(鉆孔前)滲透檢測管板堆焊層表面I級合格6超聲檢測管板堆焊層表面I級合格7熱處理后滲透檢測1)所有內(nèi)件與堆焊層相連接焊接接頭兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)表面2)管板與筒體加強段焊接接頭處的堆焊層表面I級合格6.2.1設(shè)備焊接和檢驗合格后，進行水壓試驗，試驗前將設(shè)備內(nèi)部清理干凈。6.2.2設(shè)備用水進行液壓試驗時，水中氯離子含量不應(yīng)超過25mg/L,試驗水溫應(yīng)保證容器壁溫不低于6.2.3耐壓試驗順序：先用試驗壓環(huán)進行殼程耐壓試驗，同時檢查管頭。殼程耐壓試驗合格后再進行管程耐壓試驗。6.2.4升降壓步驟應(yīng)符合GB/T150的規(guī)定，在試驗壓力下壓力保持不少于30min,然后降至規(guī)定試驗壓力的80%,并保持足夠長的時間以對所有密封部位和焊接接頭進行檢查，其不應(yīng)有泄漏和其他異常現(xiàn)象，不應(yīng)采用連續(xù)加壓來維持試驗壓力不變。壓力容器液壓試驗過程中不應(yīng)向帶壓緊固螺栓或受壓元件施加外力。6.2.5焊在壓力容器上的任何部件若在液壓試驗時發(fā)生損壞，修復(fù)后應(yīng)重新試驗。6.3泄漏試驗釜式火管余熱回收器在殼程、管程水壓試驗合格后，按設(shè)計文件的要求進行泄漏試驗。6.4.1釜式火管余熱回收器性能驗收是通過全面運行證明其性能保證值(如工藝氣進出口溫度、壓力降、產(chǎn)汽干度等)。6.4.2設(shè)備安裝后，應(yīng)在機組設(shè)計負荷下進行工藝氣和飽和蒸汽產(chǎn)量的初步測量，包括裝置的進出口流量、工藝氣溫度、蒸汽溫度。根據(jù)測量結(jié)果，進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制。6.4.3設(shè)備應(yīng)經(jīng)過調(diào)試運行后進行性能驗收。具體驗收項目至少包括：——連續(xù)測試管程進出口的工藝氣溫度；9——連續(xù)測試殼程進出口的飽和水、飽和蒸汽溫度和流量；——檢驗控制系統(tǒng)響應(yīng)特性，包括對裝置的壓力控制、溫度控制、液位控制等。7.1.1產(chǎn)品應(yīng)在檢驗和試驗合格后進行包裝、發(fā)貨，包裝方法應(yīng)符合NB/T10558的規(guī)定。7.1.3裝運前應(yīng)將產(chǎn)品內(nèi)的殘留物清除干凈。7.1.4低合金鋼殼體外表面應(yīng)徹底除銹7.1.5對應(yīng)法蘭及連接螺栓應(yīng)裝于設(shè)備上，法蘭密封面應(yīng)涂防銹油后用塑料布包扎牢。7.1.6管程高壓螺柱和螺母擰緊前螺紋部分應(yīng)涂以防高溫咬合劑。7.1.7必要時應(yīng)進行充氮保護運輸。7.2.1在裸裝產(chǎn)品表面和包裝箱的明顯部位做以下標志：1)合同號；2)設(shè)備名稱；3)箱號/件號(按發(fā)貨明細表);4)毛重/凈重；5)包裝件最大外形尺寸(長×寬×高);6)發(fā)貨站及制造單位名稱；7)收貨站及收貨單位名稱；8)單件發(fā)貨的產(chǎn)品，應(yīng)做出產(chǎn)品圖號或代號的標志。b)運輸包裝圖示標志，按GB/T191的規(guī)定，并應(yīng)包括：1)大型釜式火管余熱回收器的重心點，起吊位置(應(yīng)在產(chǎn)品包裝圖上標出具體位置);2)防雨、防濕等作業(yè)標志；3)有禁焊要求的產(chǎn)品的禁焊標志。7.2.2發(fā)貨標志應(yīng)噴涂在發(fā)貨件相對的兩個側(cè)面明顯位置處，若因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或位置所限不能采用噴涂方法，應(yīng)將同樣內(nèi)容的發(fā)貨標牌固定在上述安全易見位置。7.2.3運輸包裝圖示標志應(yīng)與發(fā)貨件尺寸相適應(yīng)，標志內(nèi)容用不褪色的涂料噴涂或刷寫，做到字體端8.1產(chǎn)品出廠時，制造單位應(yīng)向使用單位至少