管道焊口熱處理設備課件

1、管道焊口熱處理設備1管道焊口熱處理設備管道焊口熱處理設備2管道焊口熱處理設備工藝管道焊口熱處理設備方案管道焊口熱處理設備應用管道焊口熱處理設備概述目錄管道焊口熱處理設備3管道焊口熱處理設備概述管道焊口熱處理設備概述管道焊口熱處理設備4 在長輸管道建設中。需對焊口進行預熱、后熱和焊后熱處理。針對野外施工的具體情況，結合國內(nèi)長輸管道焊口加熱技術現(xiàn)狀，研制出了管道焊接熱處理設備。該設備包括高頻感應加熱電源、高頻感應加熱變壓器和加熱圈以及分布式微機溫度控制系統(tǒng)三部分。介紹了高頻感應加熱電源的工作原理、電氣結構等關鍵技術。管道焊接熱處理設備具有體積小、重量輕、節(jié)省電能、空氣冷卻、雙重電氣隔離、使用安全等

2、優(yōu)點。是一種節(jié)能型、智能化的電加熱設備。適合在野外長輸管道建設中推廣應用。管道焊口熱處理設備5 目前管道焊口熱處理設備采用獨特的線圈設計，集中了數(shù)百臺感應器的設計經(jīng)驗和先進的工藝，采用優(yōu)質(zhì)的材料，實現(xiàn)了高效率工作的最佳匹配，省電。用中頻感應加熱作為熱處理加熱熱源對環(huán)境無污染，安全，氧化皮少，成本低。 管道焊口熱處理設備技術成熟，性能穩(wěn)定，高效節(jié)能。本設備采用igbt模塊，技術先進，最大吸引點是省電節(jié)能,用電比可控硅節(jié)約30%-40%，最大程度的為您節(jié)約成本。管道焊口熱處理設備6 感應加熱焊口熱處理設備，適用于金屬材料焊接的焊前和焊后熱處理。其利用感應加熱基本原理以及數(shù)字化控制原理實現(xiàn)高精度、高

3、可操控性、綠色環(huán)保、高效節(jié)能的焊接熱處理。管道焊口熱處理設備7管道焊口熱處理設備采用感應加熱技術的三大優(yōu)勢于中頻感應加熱的原理為電磁感應，其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生，由于該加熱方式升溫速度快，所以氧化極少，加熱效率高，工藝重復性好。加熱均勻，溫控精度高感應加熱易實現(xiàn)加熱均勻，選用自動上料和自動出料分檢裝置，再配上我公司的專用控制軟件，可實現(xiàn)全自動操作。感應加熱與其它加熱方式相比，加熱效率高、能耗低、無污染；各項指標均可滿足用戶要求。不會帶來網(wǎng)側污染、供電變壓器不發(fā)熱、變電站補償電容不發(fā)熱、不干擾其他設備工作;管道焊口熱處理設備8管道焊口熱處理設備工藝管道焊口熱處理設備工藝管道焊口熱處理設備9 焊接

4、異型件時，在相同條件下，由于管件側需要的熱量較大，往往造成兩側預熱及層間溫度差值偏大。焊后熱處理過程中，加熱器布置不合適，負荷分配偏離焊縫中心，造成焊接接頭整體加熱不均勻。保溫寬度不夠，熱量損失大，保溫合金鋼厚壁管道異型件熱處理工藝改進河南第二火電建設公司楊立艷朱志前效果不好。管道焊口熱處理設備10 感應加熱器安裝位置不合適，造成實測溫度不是加熱區(qū)域的真實溫度。工藝參數(shù)選取的影響：尤其是升或降溫速度、熱處理溫度及恒溫時間三個參數(shù)影響最大，應根據(jù)焊接接頭形式和特點、天氣溫度、母材材質(zhì)綜合選擇合理的參數(shù)，否則會影響熱處理的質(zhì)量。加熱器的布置形式：焊口四周布置好與其相匹配的加熱器（規(guī)格尺寸、功率大小

5、）后，管道焊口熱處理設備11 應在管件（三通或閥門）側安裝合適的助溫片，且加熱器要緊貼管壁。感應加熱器的安裝形式：感應加熱器應對稱布置在焊縫邊緣兩側，對于異型件接頭在助溫片加熱區(qū)，加裝兩根感應加熱器，將各部位相互匹配的加熱器與感應加熱器進行分區(qū)控制，使各測點溫差達到最?。ú怀^50）保證加熱均勻化。管道焊口熱處理設備12 改進措施保溫寬度及厚度：當氣溫在5以下時，每側加寬200300mm保溫材料，以減少熱量損耗；在相同的條件下，對水平固定位焊件，下部的溫度一般低于上部溫度，所以應在下部加厚3050mm保溫棉。工藝參數(shù)的選擇：升溫過程中，管壁越厚的焊件，需要的熱量越大，升溫速度降慢后，減小了溫度

6、梯度，內(nèi)外壁溫差越小，加熱更均勻化；降溫過程中，由于兩側的散熱條件有差異，速度減慢，可以使兩側溫度均勻一致；管道焊口熱處理設備13 根據(jù)管道材質(zhì)的不同，氣候溫度的變化，回火溫度可以選取作業(yè)指導書中熱處理溫度或規(guī)程規(guī)定的熱處理溫度的上限；由于異型件兩側的規(guī)格不同，管件側相對較厚，所以可以將恒溫時間適當延長1030分鐘，保證焊后熱處理的質(zhì)量。對硬度超標的焊口，按改進工藝重新進行焊后熱處理，硬度值均符合標準要求。對異型件焊口焊后熱處理作業(yè)，按此工藝執(zhí)行后，硬度值均符合標準要求。通過合理選擇工藝參數(shù)，正確布置加熱器和感應加熱器，采用適當?shù)慕^熱方式以保證保溫效果，就能保證異型件焊口的焊后熱處理質(zhì)量。管道

7、焊口熱處理設備14管道焊口熱處理設備方案管道焊口熱處理設備方案管道焊口熱處理設備15 目前低合金耐熱鋼在化工企業(yè)中使用非常廣泛，由于其材料對延遲裂紋敏感的特性，在焊接過程中和焊接結束后易產(chǎn)生延遲裂紋，其形成的宏觀裂紋以致貫穿裂紋與材料的韌性和殘余應力大小有很大關系。根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程的規(guī)定，鉻鉬耐熱鋼管道焊后應及時進行焊后熱處理來降低擴散氫含量，消除殘余應力以避免焊縫裂縫的產(chǎn)生。傳統(tǒng)的熱處理設備使用熱處理以設備采用新方法焊后熱處理的工藝控制要點。管道焊口熱處理設備16 1.1技術準備 熟悉施工圖紙，編制合金鋼管道焊后熱處理方案 明確需要進行焊后熱處理的焊接接頭如下： 本工程中合金鋼管12cr

8、1movg規(guī)格為323.922.2，其所有的對接接頭； 合金鋼管12cr1movg上的對焊支管座； 其他經(jīng)焊接工藝評定需進行焊后熱處理的管件；管道焊口熱處理設備17 1.2人員準備 由于本項目需要焊后熱處理的焊口總數(shù)不多，且工作量較集中，場地方便，項目部指定一名技術員，負責編制焊接熱處理施工方案和作業(yè)指導數(shù)等技術文件，指導并監(jiān)督熱處理人員的工作，整理熱處理資料等；指定一名熱處理工，負責按照熱處理施工方案和作業(yè)指導書進行施工，記錄熱處理操作過程，完成自檢等。 管道焊口熱處理設備18 1.3 設備及輔助材料準備 西門子plc模塊、交流接觸器、繼電器、計算機、柔性陶瓷電阻加熱器，配備一臺里氏硬度計，

9、以測量焊縫和母材的硬度值。 快速接長導線，串聯(lián)導線、熱電偶、補償導線、接插件、硅酸鋁巖棉氈、鐵絲等。快速接長導線供加熱器與交流接觸器連接，k形熱電偶及補償導線是用于測溫；硅酸鋁纖維毯耐溫1000，主要用于熱處理的保溫；鐵絲用于固定熱電偶和綁扎硅酸鋁纖維毯。管道焊口熱處理設備19 焊后熱處理工藝及措施 2.1加熱方法 本項目采用柔性陶瓷電阻加熱的方法對管道焊縫進行加熱。 2.2熱處理溫度 根據(jù)焊接作業(yè)指導書和熱處理施工方案，12cr1movg鋼的焊后熱處理溫度為750管道焊口熱處理設備20 2.3加熱速率 溫度在400以下加熱速率無需控制，當溫度升至400以上時，加熱速率不應大于(20525/)

10、/h，且不得大于350/h，既溫度升至 400以上時加熱速率為230/h。 熱處理溫度為750，恒溫時間為2h。在恒溫期間內(nèi)最高與最低溫差低于65 焊口溫度由750降至400，恒溫后的冷卻速率不大于(26025/)/h且不得大于260/h,既冷卻速率為260/h。焊口溫度由400降至常溫，使其自然冷卻。管道焊口熱處理設備21 2.4加熱范圍 對管道及焊件的加熱范圍為：從焊縫中心算起，每側不小管道壁厚的3倍，且不小于60mm。本項目合金鋼管道加熱范圍為80mm。 2.5溫差控制 焊后熱處理過程中。焊件內(nèi)外壁和焊縫兩側溫度應均勻；在恒溫過程中，管道在加熱范圍內(nèi)任意兩點的溫差應小于50。 管道焊口熱

11、處理設備22 2.6 熱處理時間安排 由于焊后熱處理應在焊縫外觀外觀檢查及規(guī)定的無損檢測合格后進行，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，每天焊口焊接完成后，有條件進行熱處理的立即進行，無法立即進行焊后熱處理時在焊后立即均勻加熱至200-300并進行保溫緩冷。 主要操作方法 3.1 安裝 安裝時必須保證熱電偶的熱端與焊縫接觸良好，熱電偶冷端溫度不穩(wěn)定時，必須使用補償導線，將熱電偶信號按布置工藝要求接入西門子em235模擬量出入模塊。平口對準插座的凸點插入，然后順時針旋轉(zhuǎn)45左右。 管道焊口熱處理設備23 3.2安裝保溫材料 將硅酸巖棉氈均勻覆蓋在安裝好的柔性陶瓷電阻加熱器上，并用鐵絲綁扎牢固。 溫度范圍從焊縫破口

12、邊緣算起，每側不小于管子壁厚的5倍，且每側應比加熱器的安裝寬度增加不小于100mm，以減少溫度梯度。 保溫厚度以40 60mm為宜，對水平管道可通過改變保溫層厚度來減小管道上下部分的溫差 管道焊口熱處理設備24 退火工藝采用西門子s7-200cpu是224 ，可編程序控制器；計算機端安裝組態(tài)王，編寫退火程序，利用人機界面來顯示退火全過程，分別是運行、停止、當前溫度、設定溫度、實時溫度趨勢曲線，歷史記錄、加熱時間。k型熱電偶傳感器負責檢測加熱焊縫的溫度，把溫度信號轉(zhuǎn)化成對應的電壓信號，經(jīng)過plc模數(shù)轉(zhuǎn)換后進行邏輯運算，來控制外部接觸器的接通與斷開。進而控制焊縫溫度。管道焊口熱處理設備25 按照焊

13、后熱處理溫度控制曲線編寫退火程序，因交流接觸器、繼電器只具備簡單的通斷功能，故無法實現(xiàn)斜率曲線升溫，為保證升溫速率，將程序編制為：溫度升至一定溫度后，讓其在一個小范圍內(nèi)成波形曲線，實現(xiàn)保持溫度的要求；將升溫曲線分段使其達到控制升溫時間控制的目的，下圖為焊后熱處理實際升溫曲線： 通過計算機的人機界面對熱處理全過程進行實時監(jiān)控，當溫度值跳躍過大時，可以進行人工手動控制，熱處理人員及時檢查信號線、熱電偶。 管道焊口熱處理設備26 焊縫焊后熱處理后，待其冷卻至室溫時，及時測量焊縫和熱影響區(qū)及母材的硬度值，以檢查熱處理效果。 焊接接頭現(xiàn)場硬度檢測采用里氏硬度計，按gb/t17394-1998金屬里氏硬度試驗方法的規(guī)定進行，每個測量部位都打磨光滑平整。每個測量部位一般進行5次檢測，取其平均值作為一個里氏硬度試驗數(shù)據(jù)，讀取其數(shù)值后打印出來，黏貼在相應的熱處理曲線上硬度檢查超過規(guī)定要求的，查找原因，采取糾正措施，重新進行熱處理。 管道焊口熱處理設備27管道焊口熱處理設備應用管道焊口熱處理設備應用管道焊口熱處理設備28管道焊口熱處理設備29 管道焊口熱處理設備核心功率元件功耗大，容易損壞，主電路經(jīng)常隨著工件的變化設備不工作在諧振狀態(tài)，輸出效率低下。僅用于對加熱溫度要求不高的場合，社會上已經(jīng)陸續(xù)淘汰。 新一代智能感應加熱設備：采用數(shù)字電路控制，控溫精度高，igbt過零點精確控制