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1、管道焊口热处理设备,2,管道焊口热处理设备工艺,管道焊口热处理设备方案,管道焊口热处理设备应用,管道焊口热处理设备概述,目录,3,管道焊口热处理设备概述,4,在长输管道建设中。需对焊口进行预热、后热和焊后热处理。针对野外施工的具体情况，结合国内长输管道焊口加热技术现状，研制出了管道焊接热处理设备。该设备包括高频感应加热电源、高频感应加热变压器和加热圈以及分布式微机温度控制系统三部分。介绍了高频感应加热电源的工作原理、电气结构等关键技术。管道焊接热处理设备具有体积小、重量轻、节省电能、空气冷却、双重电气隔离、使用安全等优点。是一种节能型、智能化的电加热设备。适合在野外长输管道建设中推广应用。,5
2、,目前管道焊口热处理设备采用独特的线圈设计，集中了数百台感应器的设计经验和先进的工艺，采用优质的材料，实现了高效率工作的最佳匹配，省电。用中频感应加热作为热处理加热热源对环境无污染，安全，氧化皮少，成本低。 管道焊口热处理设备技术成熟，性能稳定，高效节能。本设备采用IGBT模块，技术先进，最大吸引点是省电节能,用电比可控硅节约30%-40%，最大程度的为您节约成本。,6,感应加热焊口热处理设备，适用于金属材料焊接的焊前和焊后热处理。其利用感应加热基本原理以及数字化控制原理实现高精度、高可操控性、绿色环保、高效节能的焊接热处理。,7,管道焊口热处理设备采用感应加热技术的三大优势,于中频感应加热的
3、原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，加热效率高，工艺重复性好。,加热均匀，温控精度高感应加热易实现加热均匀，选用自动上料和自动出料分检装置，再配上我公司的专用控制软件，可实现全自动操作。,感应加热与其它加热方式相比，加热效率高、能耗低、无污染；各项指标均可满足用户要求。不会带来网侧污染、供电变压器不发热、变电站补偿电容不发热、不干扰其他设备工作;,8,管道焊口热处理设备工艺,9,焊接异型件时，在相同条件下，由于管件侧需要的热量较大，往往造成两侧预热及层间温度差值偏大。焊后热处理过程中，加热器布置不合适，负荷分配偏离焊缝中心，造成焊接接头整体加热不均匀
4、。保温宽度不够，热量损失大，保温合金钢厚壁管道异型件热处理工艺改进河南第二火电建设公司杨立艳朱志前效果不好。,10,感应加热器安装位置不合适，造成实测温度不是加热区域的真实温度。工艺参数选取的影响：尤其是升或降温速度、热处理温度及恒温时间三个参数影响最大，应根据焊接接头形式和特点、天气温度、母材材质综合选择合理的参数，否则会影响热处理的质量。加热器的布置形式：焊口四周布置好与其相匹配的加热器（规格尺寸、功率大小）后，,11,应在管件（三通或阀门）侧安装合适的助温片，且加热器要紧贴管壁。感应加热器的安装形式：感应加热器应对称布置在焊缝边缘两侧，对于异型件接头在助温片加热区，加装两根感应加热器，将
5、各部位相互匹配的加热器与感应加热器进行分区控制，使各测点温差达到最小（不超过50）保证加热均匀化。,12,改进措施保温宽度及厚度：当气温在5以下时，每侧加宽200300mm保温材料，以减少热量损耗；在相同的条件下，对水平固定位焊件，下部的温度一般低于上部温度，所以应在下部加厚3050mm保温棉。工艺参数的选择：升温过程中，管壁越厚的焊件，需要的热量越大，升温速度降慢后，减小了温度梯度，内外壁温差越小，加热更均匀化；降温过程中，由于两侧的散热条件有差异，速度减慢，可以使两侧温度均匀一致；,13,根据管道材质的不同，气候温度的变化，回火温度可以选取作业指导书中热处理温度或规程规定的热处理温度的上限
6、；由于异型件两侧的规格不同，管件侧相对较厚，所以可以将恒温时间适当延长1030分钟，保证焊后热处理的质量。对硬度超标的焊口，按改进工艺重新进行焊后热处理，硬度值均符合标准要求。对异型件焊口焊后热处理作业，按此工艺执行后，硬度值均符合标准要求。通过合理选择工艺参数，正确布置加热器和感应加热器，采用适当的绝热方式以保证保温效果，就能保证异型件焊口的焊后热处理质量。,14,管道焊口热处理设备方案,15,目前低合金耐热钢在化工企业中使用非常广泛，由于其材料对延迟裂纹敏感的特性，在焊接过程中和焊接结束后易产生延迟裂纹，其形成的宏观裂纹以致贯穿裂纹与材料的韧性和残余应力大小有很大关系。根据国家现行规范规程
7、的规定，铬钼耐热钢管道焊后应及时进行焊后热处理来降低扩散氢含量，消除残余应力以避免焊缝裂缝的产生。传统的热处理设备使用热处理以设备采用新方法焊后热处理的工艺控制要点。,16,1.1技术准备 熟悉施工图纸，编制合金钢管道焊后热处理方案 明确需要进行焊后热处理的焊接接头如下： 本工程中合金钢管12Cr1MoVG规格为323.922.2，其所有的对接接头； 合金钢管12Cr1MoVG上的对焊支管座； 其他经焊接工艺评定需进行焊后热处理的管件；,17,1.2人员准备 由于本项目需要焊后热处理的焊口总数不多，且工作量较集中，场地方便，项目部指定一名技术员，负责编制焊接热处理施工方案和作业指导数等技术文件
8、，指导并监督热处理人员的工作，整理热处理资料等；指定一名热处理工，负责按照热处理施工方案和作业指导书进行施工，记录热处理操作过程，完成自检等。,18,1.3 设备及辅助材料准备 西门子PLC模块、交流接触器、继电器、计算机、柔性陶瓷电阻加热器，配备一台里氏硬度计，以测量焊缝和母材的硬度值。 快速接长导线，串联导线、热电偶、补偿导线、接插件、硅酸铝岩棉毡、铁丝等。快速接长导线供加热器与交流接触器连接，K形热电偶及补偿导线是用于测温；硅酸铝纤维毯耐温1000，主要用于热处理的保温；铁丝用于固定热电偶和绑扎硅酸铝纤维毯。,19,焊后热处理工艺及措施 2.1加热方法 本项目采用柔性陶瓷电阻加热的方法对
9、管道焊缝进行加热。 2.2热处理温度 根据焊接作业指导书和热处理施工方案，12Cr1MoVG钢的焊后热处理温度为750,20,2.3加热速率 温度在400以下加热速率无需控制，当温度升至400以上时，加热速率不应大于(20525/)/h，且不得大于350/h，既温度升至 400以上时加热速率为230/h。 热处理温度为750，恒温时间为2h。在恒温期间内最高与最低温差低于65 焊口温度由750降至400，恒温后的冷却速率不大于(26025/)/h且不得大于260/h,既冷却速率为260/h。焊口温度由400降至常温，使其自然冷却。,21,2.4加热范围 对管道及焊件的加热范围为：从焊缝中心算起
10、，每侧不小管道壁厚的3倍，且不小于60mm。本项目合金钢管道加热范围为80mm。 2.5温差控制 焊后热处理过程中。焊件内外壁和焊缝两侧温度应均匀；在恒温过程中，管道在加热范围内任意两点的温差应小于50。,22,2.6 热处理时间安排 由于焊后热处理应在焊缝外观外观检查及规定的无损检测合格后进行，根据现场实际情况，每天焊口焊接完成后，有条件进行热处理的立即进行，无法立即进行焊后热处理时在焊后立即均匀加热至200-300并进行保温缓冷。 主要操作方法 3.1 安装 安装时必须保证热电偶的热端与焊缝接触良好，热电偶冷端温度不稳定时，必须使用补偿导线，将热电偶信号按布置工艺要求接入西门子EM235模
11、拟量出入模块。平口对准插座的凸点插入，然后顺时针旋转45左右。,23,3.2安装保温材料 将硅酸岩棉毡均匀覆盖在安装好的柔性陶瓷电阻加热器上，并用铁丝绑扎牢固。 温度范围从焊缝破口边缘算起，每侧不小于管子壁厚的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不小于100mm，以减少温度梯度。 保温厚度以40 60mm为宜，对水平管道可通过改变保温层厚度来减小管道上下部分的温差,24,退火工艺采用西门子S7-200CPU是224 ，可编程序控制器；计算机端安装组态王，编写退火程序，利用人机界面来显示退火全过程，分别是运行、停止、当前温度、设定温度、实时温度趋势曲线，历史记录、加热时间。K型热电偶传感器负责检
12、测加热焊缝的温度，把温度信号转化成对应的电压信号，经过PLC模数转换后进行逻辑运算，来控制外部接触器的接通与断开。进而控制焊缝温度。,25,按照焊后热处理温度控制曲线编写退火程序，因交流接触器、继电器只具备简单的通断功能，故无法实现斜率曲线升温，为保证升温速率，将程序编制为：温度升至一定温度后，让其在一个小范围内成波形曲线，实现保持温度的要求；将升温曲线分段使其达到控制升温时间控制的目的，下图为焊后热处理实际升温曲线： 通过计算机的人机界面对热处理全过程进行实时监控，当温度值跳跃过大时，可以进行人工手动控制，热处理人员及时检查信号线、热电偶。,26,焊缝焊后热处理后，待其冷却至室温时，及时测量
13、焊缝和热影响区及母材的硬度值，以检查热处理效果。 焊接接头现场硬度检测采用里氏硬度计，按GB/T17394-1998金属里氏硬度试验方法的规定进行，每个测量部位都打磨光滑平整。每个测量部位一般进行5次检测，取其平均值作为一个里氏硬度试验数据，读取其数值后打印出来，黏贴在相应的热处理曲线上硬度检查超过规定要求的，查找原因，采取纠正措施，重新进行热处理。,27,管道焊口热处理设备应用,28,29,管道焊口热处理设备核心功率元件功耗大，容易损坏，主电路经常随着工件的变化设备不工作在谐振状态，输出效率低下。仅用于对加热温度要求不高的场合，社会上已经陆续淘汰。 新一代智能感应加热设备：采用数字电路控制，控温精度高，IGBT过零点精确控制在开关状态，主电路谐振频率自动跟踪，可以根据工件的变化自动适应负载确保电路处于谐振状态，使整个设备输出效率极高。 智能化管道焊口热处理设备采购前需要跟专业技术员说明加热需求，提供加热工件尺寸，加热工件频率等参数。根据实际需求制定相关设计方案。,30,31,32,33,34,35,36,37,38,新年快乐！,THANKYOU,