SHT3554熱處理規(guī)范宣貫稿

1、（SH/T 35542013）宣貫稿）宣貫稿石油化工鋼制管道焊接熱石油化工鋼制管道焊接熱處理規(guī)范處理規(guī)范 隨著石化裝置大量的煉制高含硫原油以及運(yùn)行條件苛刻度越來(lái)越高，對(duì)管道焊接接頭的性能也提出了更高的要求，往往需要通過(guò)熱處理以消除焊后應(yīng)力、改善焊縫金屬的組織和性能，所以規(guī)范熱處理操作程序已顯得十分迫切。但在石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)焊接接頭的熱處理內(nèi)容是分散在SH3501、SH/T3520等幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，而這些標(biāo)準(zhǔn)僅提出了焊后熱處理的一些技術(shù)要求，對(duì)熱處理人員、具體操作沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的要求，所以需要系統(tǒng)的熱處理專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)程，為石油化工行業(yè)焊接熱處理工作及質(zhì)量監(jiān)督檢查提供依據(jù)。在此背一、前言 景下，石油化工

2、鋼制管道焊接熱處理規(guī)范編制要求應(yīng)運(yùn)而出。 本規(guī)范制訂過(guò)程中，編制組進(jìn)行了大量的調(diào)查研究，總結(jié)了我國(guó)石油化工工程建設(shè)中鋼制管道焊接過(guò)熱處理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參考了國(guó)外技術(shù)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如ASME B31.3工藝管道AWS D10.10管道焊接局部加熱推薦規(guī)程、AWS D10.8鉻鉬鋼焊接規(guī)程等規(guī)范），通過(guò)試驗(yàn)（如測(cè)溫點(diǎn)的布置試驗(yàn)等等），取得規(guī)范編制依據(jù)，更加直觀說(shuō)明焊接熱處理中使用設(shè)備材料、工藝要求和技術(shù)措施，明確了檢查、檢驗(yàn)和一、前言 安全要求，能更加規(guī)范石化工程焊接熱處理的施工和管理。 本規(guī)編制過(guò)程，解決的主要問(wèn)題如下： 從焊接熱處理原理角度，參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，首次引入了均溫帶等熱處理新概念，并

3、使之與現(xiàn)行技術(shù)要求等結(jié)合。 明確了焊接熱處理方案中的基本內(nèi)容，統(tǒng)一了焊后熱處理工藝卡格式。 首次系統(tǒng)描述了石油化工鋼制管道焊接熱處理使用一、前言 設(shè)備和材料。 對(duì)焊接熱處理工藝要求進(jìn)行了詳細(xì)要求，在引入均溫帶、加熱帶、保溫寬度概念基礎(chǔ)上，針對(duì)預(yù)熱、后熱和焊后熱處理過(guò)程工藝要求進(jìn)行了分別說(shuō)明，更新了常用管道材料焊后熱處理溫度和保溫時(shí)間，與最新ASME等標(biāo)準(zhǔn)保持一致。 結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在目前國(guó)內(nèi)規(guī)范中首次對(duì)焊接熱處理技術(shù)措施進(jìn)行要求，分為溫度測(cè)量、測(cè)溫點(diǎn)布置、熱電偶固定、加熱器安裝等內(nèi)容。一、前言 對(duì)與焊接熱處理的有關(guān)的檢查和檢驗(yàn)進(jìn)行了規(guī)定和系統(tǒng)性描述。 首次在國(guó)內(nèi)規(guī)范中對(duì)奧氏體不銹鋼穩(wěn)定化熱處理和

4、熱電偶固定中電容放電焊接程序進(jìn)行了描述。 對(duì)焊接熱處理安全環(huán)保要求進(jìn)行了要求。一、前言3 術(shù)語(yǔ)和定義 3.1 焊接熱處理 weld heat treatment 對(duì)管道焊接接頭的預(yù)熱、后熱和焊后熱處理過(guò)程的統(tǒng)稱(chēng)。 3.2 均溫帶 soak band （SB）要求管道在整個(gè)壁厚范圍內(nèi)達(dá)到規(guī)定的熱處理溫度的最小寬度，包括焊縫、熱影響區(qū)及其相鄰母材。 3.3 加熱帶 heated band （HB）為保證均溫帶能夠達(dá)到規(guī)定的熱處理溫度而需對(duì)管道實(shí)施加熱的最小寬度，即管道表面加熱源的寬度。二、宣貫內(nèi)容3 術(shù)語(yǔ)和定義 3.4 保溫寬度 gradient control band （GCB）為控制管道熱處

5、理部位的軸向溫度梯度符合要求而規(guī)定的保溫材料覆蓋最小寬度。 釋義釋義 依據(jù)熱處理原理，參考AWS D10.10管道焊接局部加熱推薦規(guī)程等規(guī)范內(nèi)容引入。參考圖7.4.4 。二、宣貫內(nèi)容3 術(shù)語(yǔ)和定義 4 基本規(guī)定 4.1 焊接熱處理操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)并取得相應(yīng)的資格證書(shū)。 釋義釋義對(duì)熱處理機(jī)操作人員要求經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考核取得相應(yīng)資格證書(shū)，但相關(guān)行政許可規(guī)定出臺(tái)前，資格證書(shū)可由企業(yè)或行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)放。專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)內(nèi)容包括了解熱處理的工藝過(guò)程，掌握常用鋼種的熱處理工藝及要求，熟悉所使用的熱處理設(shè)備構(gòu)造，對(duì)異常問(wèn)題處理。二、宣貫內(nèi)容4 基本規(guī)定 4.2 焊接熱處理施工前應(yīng)編制熱處理施工方案或在焊接方案中體現(xiàn)相關(guān)

6、內(nèi)容，并進(jìn)行技術(shù)交底。 釋義釋義焊接熱處理相關(guān)要求，可在施工前編制的熱處理方案或在其他焊接等施工方案中體現(xiàn)，“熱處理方案”是基于SH/T3550石油化工建設(shè)工程項(xiàng)目施工技術(shù)文件編制規(guī)范中4.3.3條“對(duì)大于等于5%鉻鉬鋼等材料焊接及熱處理編制重大施工技術(shù)方案”規(guī)定，同時(shí)要對(duì)相關(guān)焊接熱處理操作人員、焊工等進(jìn)行技術(shù)交底。 二、宣貫內(nèi)容4 基本規(guī)定 4.3 焊接熱處理操作人員應(yīng)按焊接工藝卡或焊后熱處理工藝卡要求進(jìn)行焊接熱處理。焊后熱處理工藝卡格式參見(jiàn)附錄A。 釋義釋義 “焊接工藝卡”指現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。 4.4 焊接熱處理應(yīng)在上道工序檢查合格后進(jìn)行，焊接熱處理完成后應(yīng)有清晰的可追溯標(biāo)識(shí)。 釋義釋義

7、為強(qiáng)調(diào)熱處理過(guò)程控制重要性，要保證每道工序都得到有效控制，預(yù)熱、后熱、焊后熱處理均要在各自上道工序完成并符合要求后進(jìn)行。管道標(biāo)識(shí)在焊接熱處理過(guò)程中破壞的，要及時(shí)移植，保證可追溯性。二、宣貫內(nèi)容4 基本規(guī)定 4.5 焊接熱處理作業(yè)時(shí)應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件采取防風(fēng)、防雨水等措施，否則應(yīng)停止作業(yè)。 釋義釋義當(dāng)風(fēng)、雨等氣象因素或者水等不利因素可能對(duì)焊接熱處理產(chǎn)生不利影響時(shí)，要采取防護(hù)措施，影響無(wú)法避免時(shí)，停止施工，比如現(xiàn)場(chǎng)垂直固定管道焊接接頭，不易防護(hù)且雨水會(huì)順管道流淌，影響處理效果。保護(hù)熱處理過(guò)程實(shí)施和結(jié)果為目的。5 焊接熱處理方案 5.2 焊接熱處理方案應(yīng)包括以下內(nèi)容： g）必要的管道加固措施和其他技術(shù)要

8、求； h）質(zhì)量管理措施和質(zhì)量檢驗(yàn)要求；二、宣貫內(nèi)容5 焊接熱處理方案 i）安全技術(shù)措施及專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。 釋義釋義 必要的管道加固措施指本規(guī)范中7.1.2條要求加固措施。質(zhì)量管理措施包括質(zhì)量保證體系、組織機(jī)構(gòu)和責(zé)任人員等內(nèi)容。專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案是針對(duì)熱處理施工中具體的事故類(lèi)別（如觸電等事故）、危險(xiǎn)源和應(yīng)急保障而制定的計(jì)劃或方案，工程整體綜合應(yīng)急預(yù)案中能夠體現(xiàn)此部分內(nèi)容的，允許不在焊接熱處理方案中具體體現(xiàn)，但要有指引。二、宣貫內(nèi)容5 焊接熱處理方案6 焊接熱處理設(shè)備和材料 6.2 焊接熱處理電加熱設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)包括控制系統(tǒng)、電加熱器、溫度測(cè)量設(shè)備以及輔助設(shè)備、材料。 釋義釋義輔助設(shè)備、材料主要是指熱電偶點(diǎn)焊

9、機(jī)、保溫材料（如硅酸鋁纖維毯、纖維布）、線纜、插座（頭）等。 6.3控制系統(tǒng)應(yīng)采用程序控制器或計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化方式控制電加熱過(guò)程，顯示裝置宜有冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償裝置。 釋義釋義控制系統(tǒng)控制過(guò)程直觀可視，具有操作提示和運(yùn)行狀態(tài)顯示功能，有曲線、表格、動(dòng)態(tài)顯示圖和聲光報(bào)警等多種輸方式二、宣貫內(nèi)容6 焊接熱處理設(shè)備和材料 ，控制溫度精度允許在5以?xún)?nèi)，可外接加熱器、測(cè)溫儀器和自動(dòng)溫度記錄儀等設(shè)備，能對(duì)熱處理過(guò)程中溫度連續(xù)測(cè)量和記錄，形成溫度-時(shí)間自動(dòng)記錄曲線。 補(bǔ)償導(dǎo)線要根據(jù)熱電偶的型號(hào)和使用溫度選擇，與K分度熱電偶相匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)參見(jiàn)表1。補(bǔ)償導(dǎo)線的布置不要與供電線路纏繞在一起，與熱電偶絲連接時(shí)要采

10、用接線座，不要將兩根導(dǎo)線直接擰接在一起。使用補(bǔ)償導(dǎo)線后，若冷端溫度仍不穩(wěn)定，要采取冷端溫度補(bǔ)償措施。 補(bǔ)償導(dǎo)線的型號(hào)應(yīng)該和熱電偶的分度號(hào)相匹配，國(guó)產(chǎn)補(bǔ)償導(dǎo)線的型號(hào)和極性可根據(jù)其芯線材質(zhì)、芯線絕緣層的顏色及二、宣貫內(nèi)容6 焊接熱處理設(shè)備和材料 分度號(hào)來(lái)識(shí)別（國(guó)標(biāo)GB/T4989-1994熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線）。我們現(xiàn)場(chǎng)最常見(jiàn)的熱電偶為E型、K型。 E型的補(bǔ)償導(dǎo)線是EX，其絕緣層的顏色為：正極是紅色，負(fù)極是棕色。 K型補(bǔ)償導(dǎo)線有KC和KX，其中KC型補(bǔ)償導(dǎo)線其絕緣層的顏色為：正極是紅色，負(fù)極是藍(lán)色。 KX型補(bǔ)償導(dǎo)線其絕緣層的顏色為：正極是紅色，負(fù)極是黑色。 補(bǔ)償導(dǎo)線是在一定溫度范圍內(nèi)（0100）具有與

11、所匹配熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)相同標(biāo)稱(chēng)值的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線，用它們連接熱電偶測(cè)量裝置，以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。二、宣貫內(nèi)容6 焊接熱處理設(shè)備和材料 6.4 電加熱器可采用履帶式、繩狀、指狀和抱合式陶瓷電阻加熱器，電阻加熱器技術(shù)條件參見(jiàn)附錄B。 釋義釋義電阻加熱器由基體、發(fā)熱體及引出線、承插式接插件等附件組成，可根據(jù)被加熱管道的規(guī)格和加熱面積大小，組成相應(yīng)的電加熱器，常見(jiàn)有繩狀加熱器、履帶式加熱器等。當(dāng)同爐控制多根（片）電加熱器時(shí)，其電阻的偏差值不超過(guò)5%。二、宣貫內(nèi)容6 焊接熱處理設(shè)備和材料6.5 溫度測(cè)量設(shè)備可采用熱電偶、接觸式測(cè)溫儀、非接觸式光學(xué)或電子測(cè)溫儀器，測(cè)量范圍、

12、精度均應(yīng)滿(mǎn)足工藝要求，并在檢定有效期內(nèi)使用。 釋義釋義常用熱電偶參數(shù)參見(jiàn)表2。二、宣貫內(nèi)容6 焊接熱處理設(shè)備和材料 6.7 保溫材料性能應(yīng)滿(mǎn)足工藝和環(huán)保要求，不得含有對(duì)管道有害的元素與雜質(zhì)。 釋義釋義本條規(guī)定中不得含有對(duì)管道有害的元素和雜質(zhì)目前主要針對(duì)奧氏體不銹鋼要求，具體控制時(shí)可參照GB/T17393覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料規(guī)范執(zhí)行。二、宣貫內(nèi)容6 焊接熱處理設(shè)備和材料7 工藝要求 7.1 一般要求 7.1.2 當(dāng)焊后熱處理對(duì)管道的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)支、吊架等加固措施。 釋義釋義編制焊接熱處理方案或者工藝卡時(shí)要考慮焊后熱處理過(guò)程中風(fēng)力、震動(dòng)、自重等因素對(duì)管道的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。確定

13、有影響時(shí)要在工藝中明確加固措施，臨時(shí)支、吊架等加固措施按照正式制造要求執(zhí)行。 7.1.4 在對(duì)管道進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，管道兩端應(yīng)處于封閉狀態(tài)。奧氏體不銹鋼焊后熱處理冷卻過(guò)程中，管道兩端封閉應(yīng)去除。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 釋義釋義管道兩端應(yīng)處于封閉狀態(tài)是為避免穿堂風(fēng)對(duì)焊后熱處理過(guò)程影響，但特殊情況下例外，如奧氏體不銹鋼焊后熱處理冷卻過(guò)程中常采用吹風(fēng)加速冷卻過(guò)程。 7.1.5 焊后熱處理過(guò)程中管道上的焊接閥門(mén)應(yīng)處于適度開(kāi)啟狀態(tài)，法蘭連接的管道應(yīng)在法蘭側(cè)焊接接頭焊后熱處理合格后安裝。 釋義釋義適度開(kāi)啟狀態(tài)能有效減少焊接閥門(mén)焊后熱處理后內(nèi)部易變形、脹緊情況。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)組裝法蘭，應(yīng)拆除后進(jìn)行焊后熱處理，既是

14、保證法蘭側(cè)焊接接頭熱處理效果，也是防止某些管道組成件、儀表設(shè)備一起進(jìn)行焊后熱處理而損壞（如塑料材質(zhì)內(nèi)襯的流量計(jì)等）。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 7.2 預(yù)熱 7.2.2 管道材料有特殊要求時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確預(yù)熱溫度和道間溫度。常用管道材料的預(yù)熱溫度應(yīng)符合表7.2.2中的規(guī)定。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 釋義釋義預(yù)熱主要目的之一是防止焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生的氫致裂紋，后熱主要目的也是防止氫致裂紋，因此最小的預(yù)熱溫度要保持到后熱開(kāi)始。而通常最大預(yù)熱和道間溫度限制要求主要用于達(dá)到特殊的性能目的，如保證低溫沖擊韌性或奧氏體不銹鋼和非鐵基合金抗腐蝕性能，同時(shí)也出于保護(hù)焊工的健康和工作效率考慮。 7.2.4

15、預(yù)熱可采用火焰加熱、電阻加熱。公稱(chēng)直徑150mm或名義壁厚20mm以上管道預(yù)熱宜采用電阻加熱法。加熱應(yīng)在坡口兩側(cè)均勻進(jìn)行。 釋義釋義考慮到目前行業(yè)現(xiàn)狀，本規(guī)范推薦了火焰加熱、電阻加熱兩種方法，但不限制同時(shí)也鼓勵(lì)使用其他加熱方法。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 7.2.5 預(yù)熱加熱帶寬度最小范圍宜為坡口中心兩側(cè)各不小于壁厚的5倍，且不應(yīng)小于100mm。 釋義釋義預(yù)熱時(shí)，尤其使用火焰加熱時(shí)不僅可能在厚度方向，也可能在圓周上產(chǎn)生過(guò)大的溫度梯度。因此要注意沿圓周方向緩慢加熱，保證均勻受熱，同時(shí)結(jié)合溫度監(jiān)測(cè)保證預(yù)熱效果。當(dāng)安全及現(xiàn)場(chǎng)條件允許，外部焊接時(shí)管內(nèi)預(yù)熱效果更好。 7.2.6 電阻加熱時(shí)，加熱寬度及以外

16、100mm范圍應(yīng)保溫，持續(xù)加熱時(shí)，加熱器距坡口邊緣距離宜為25mm。預(yù)熱時(shí)均溫帶、加熱帶和保溫寬度示意見(jiàn)圖7.2.6。 釋義釋義消氫、預(yù)熱、道間加熱及后熱的溫度相對(duì)焊后熱處理溫度較低，保溫寬度不是影響加熱效果關(guān)鍵因素，實(shí)際使用電二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 電阻加熱器進(jìn)行預(yù)熱或道間加熱時(shí)，使用保溫材料的主要目的是出于保護(hù)焊工考慮，因此，保溫寬度與預(yù)熱效果好壞關(guān)系不大。 7.2.7 有預(yù)熱要求的管道焊接接頭，中斷焊接后恢復(fù)焊接前應(yīng)按相同工藝要求進(jìn)行重新預(yù)熱。 釋義釋義所有鉻鉬鋼推薦預(yù)熱，包括點(diǎn)焊。焊接過(guò)程中要保持預(yù)熱溫度不低于工藝要求，直到后熱或者焊后熱處理開(kāi)始。 7.3 后

17、熱 7.3.1 后熱應(yīng)在焊接完成后立即進(jìn)行，管道焊接完成后能立即進(jìn)行焊后熱處理時(shí)可不進(jìn)行后熱。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 釋義釋義本條中“立即進(jìn)行”是指焊接完成后，焊縫溫度降至規(guī)定的最低預(yù)熱溫度前進(jìn)行。焊接接頭后熱主要目的是消除氫，防止氫致裂紋，在焊接高強(qiáng)鋼和合金鋼時(shí)（奧氏體不銹鋼除外），焊材、母材使用不當(dāng)或者預(yù)熱（道間）溫度未起到效果時(shí)，極易存在潛伏氫。但對(duì)P91管道除外，（為保證馬氏體生成，焊后不要立即進(jìn)行焊后熱處理，待接頭溫度降至80120，保溫時(shí)間1h2h后立即進(jìn)行）。 7.3.2 后熱應(yīng)采用電阻加熱法，均勻加熱到300350后保溫緩冷，保溫時(shí)間不應(yīng)小于0.5h。 釋義釋義根據(jù)多個(gè)國(guó)外標(biāo)

18、準(zhǔn)，后熱是在較低溫度（如149316）下的加熱處理。AWS10.8中明確，當(dāng)Cr-Mo鋼焊接接二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 頭中斷焊接或焊接完成時(shí)，將后熱溫度提高到預(yù)熱溫度加50至少保持15min，甚至到4小時(shí)，讓氫溢出以減少氫致裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。這種加熱工藝溫度（后熱溫度）要隨材料合金含量、淬硬傾向和接頭拘束度的提高而提高。當(dāng)材料厚度較大或預(yù)熱溫度較低時(shí)，要考慮延長(zhǎng)保溫時(shí)間和采取較高的溫度，建議謹(jǐn)慎選擇高于316以上溫度，故后熱需要對(duì)溫度進(jìn)行限制。本條規(guī)定后熱溫度和時(shí)間，是為與現(xiàn)行國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)保持一致。 7.4 焊后熱處理 7.4.2 常用管道材料焊后熱處理溫度和保溫時(shí)間，應(yīng)按表7.4.2中規(guī)定確定

19、： 二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 釋義釋義焊后熱處理是通過(guò)加熱、保溫等方式使均溫帶在一定時(shí)間內(nèi)保持所要求的溫度范圍，從而保證特定金屬部分達(dá)到期望的效果。鋼制管道焊接接頭焊后熱處理（不包括不銹鋼穩(wěn)定化熱處理）主要目的有兩個(gè)，一個(gè)是消除殘余應(yīng)力，另外一個(gè)是改善焊接接頭組織，既常稱(chēng)的焊后回火處理。 7.4.3 對(duì)接焊縫的焊后熱處理厚度為焊接接頭處較厚的工件厚度，支管連接的焊后熱處理厚度為主管或支管厚度的較大值。 釋義釋義本條明確了焊后熱處理計(jì)算中，焊后熱處理厚度T選取要求。本條中將SH3501中7.4.2、7.4.3和7.4.7中的對(duì)接環(huán)焊縫“熱處理名義厚度” 、支管連接“熱處理

20、厚度”和加熱冷卻速度計(jì)算中“管子實(shí)際壁厚”不同叫法進(jìn)行統(tǒng)一。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 7.4.6 管道名義厚度小于或等于50mm時(shí)，均溫帶寬度為焊縫寬度加2t。名義厚度大于50mm時(shí)，均溫帶寬度為100mm。 注：t為管道壁厚，。 7.4.7 加熱帶寬度宜為均溫帶寬度加50mm，且不少于5t。 7.4.8 保溫寬度宜不小于加熱帶寬度加200mm。 釋義釋義加熱帶寬度選擇，AWS和ASME規(guī)范均有不同描述，主要考慮應(yīng)力和溫度梯度影響。一般首先考慮厚度方向的溫度梯度，加熱寬度要保證在均溫帶內(nèi)所需溫度延伸到整個(gè)厚度，再就是局部加熱將產(chǎn)生彎矩和剪切應(yīng)力，加熱寬度和溫度分布影響這些應(yīng)力分布和位置。盡管考

21、慮這些計(jì)算公式各不相同，但最終都是要保證能達(dá)到所需求的均溫帶的溫度。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 為簡(jiǎn)化計(jì)算，本規(guī)范中對(duì)均溫帶、加熱帶和保溫寬度進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定。在AWS D10.10管道焊接局部加熱推薦規(guī)程中列出了基于ASME 、B31.3、B31.1等多個(gè)規(guī)范要求分別計(jì)算出的均溫帶、加熱帶和保溫寬度值供選擇使用。本規(guī)范表3 列出了基于B31.3要求計(jì)算出的部分規(guī)格管道焊后熱處理各帶最小值以及要求設(shè)置熱電偶數(shù)量，供大家參考。 （表3 省略）二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 7.4.11 焊接接頭返修后進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，均溫帶應(yīng)環(huán)繞包括返修部位在內(nèi)的全周長(zhǎng)焊接接頭。 釋義釋義若焊接接頭焊后熱處理完成后又進(jìn)行

22、了返修，則要重新進(jìn)行焊后熱處理。本條是對(duì)返修部位進(jìn)行處理時(shí)的要求。 7.5 異常情況處理 7.5.1 熱處理自動(dòng)記錄曲線異常時(shí)，應(yīng)分析查明原因。 釋義釋義焊接熱處理過(guò)程中影響因素很多，自動(dòng)記錄曲線不完整或局部異常時(shí)，在決定是否重新進(jìn)行焊后熱處理前需慎重，要認(rèn)真分析查明原因，避免不必要多次處理。 7.5.2 保溫過(guò)程中溫度小于熱處理規(guī)定溫度范圍值時(shí)，應(yīng)重新加熱至規(guī)定值，累計(jì)有效保溫時(shí)間不得低于工藝要求的保二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 溫時(shí)間。 釋義釋義原則上保溫過(guò)程中最低至最高保溫溫度區(qū)間要在規(guī)定的熱處理溫度范圍內(nèi)，累計(jì)有效保溫時(shí)間是指保溫過(guò)程中溫度停留在規(guī)定熱處理溫度范圍內(nèi)的時(shí)間之和。 7.5.3

23、 保溫過(guò)程中溫度超過(guò)熱處理規(guī)定溫度范圍值且小于材料的下臨界溫度時(shí)，應(yīng)冷卻至規(guī)定值，累計(jì)有效保溫時(shí)間不得低于工藝要求的保溫時(shí)間。焊后熱處理完成后應(yīng)對(duì)此部位增加金相檢驗(yàn)。部分材料下限臨界溫度近似值見(jiàn)表7.5.3。 釋義釋義出現(xiàn)此類(lèi)異常情況時(shí)，需要委托檢測(cè)單位對(duì)熱處理后接頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)金相檢測(cè)，觀察組織變化。 二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求 7.5.4 保溫過(guò)程中溫度超過(guò)材料的下臨界溫度時(shí)，此管段應(yīng)報(bào)廢。 釋義釋義本規(guī)范僅列舉了部分材料下限臨界溫度近似值，焊后熱處理過(guò)程中保溫溫度超過(guò)材料下限臨界溫度近似值時(shí)，材料組織機(jī)械性能等開(kāi)始發(fā)生變化，要避免這種情況出現(xiàn)。 7.5.5 冷卻速度大于規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行熱

24、處理。 釋義釋義 足夠慢的冷卻速度可以避免由于快速冷卻而產(chǎn)生新的殘余應(yīng)力。二、宣貫內(nèi)容7 工藝要求8 技術(shù)措施 8.1 溫度測(cè)量 8.1.1 焊接熱處理的溫度測(cè)量可采用符合本規(guī)范6.5條規(guī)定的合適測(cè)量設(shè)備進(jìn)行。 釋義釋義熱電偶根據(jù)焊件的大小、測(cè)量溫度范圍等選擇。紅外測(cè)溫儀等使用時(shí)注意其溫度測(cè)量范圍。 8.1.2 管道名義厚度小于或等于50mm時(shí)，預(yù)熱溫度可在正對(duì)焊接的工件表面，距坡口邊緣4倍工件厚度且不超過(guò)50mm的距離處測(cè)量。名義厚度大于50mm時(shí)，參見(jiàn)GB/T18591相關(guān)規(guī)定。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 釋義釋義測(cè)量火焰加熱的預(yù)熱溫度時(shí)，為了確認(rèn)熱透而不是表面加熱，要待加熱源離開(kāi)后一分鐘再

25、進(jìn)行溫度測(cè)量比較合理，外側(cè)加熱且進(jìn)行雙面焊時(shí)，建議在內(nèi)測(cè)進(jìn)行測(cè)溫。 8.1.4 焊后熱處理的加熱、保溫、冷卻溫度應(yīng)采用熱電偶進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，自動(dòng)溫度記錄儀記錄。熱電偶測(cè)溫應(yīng)采用補(bǔ)償導(dǎo)線引出。熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、測(cè)溫儀表型號(hào)、極性和精度應(yīng)相匹配。 釋義釋義多個(gè)熱電偶要避免采用“并線”連接方式，實(shí)際檢查中，常發(fā)現(xiàn)即將指示不正確的熱電偶線與指示正確的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線并聯(lián)情況，無(wú)論哪種原因“并線”連接，記錄顯示溫度均非需要測(cè)量的溫度。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 8.1.5 熱處理曲線應(yīng)清晰，曲線圖應(yīng)包括以下內(nèi)容： c）熱處理設(shè)備編號(hào)； d）焊縫編號(hào)與曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 釋義釋義熱處理設(shè)備，可采用設(shè)備的出廠編號(hào)或

26、與其保持一致的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理自編號(hào)，保證可追溯性。記錄紙上生成溫度時(shí)間自動(dòng)記錄曲線時(shí)，原則上要求一個(gè)熱電偶對(duì)應(yīng)一條曲線，同一記錄紙上曲線要用不同顏色區(qū)分。 8.2 焊后熱處理測(cè)溫點(diǎn)布置 8.2.1 焊后熱處理的測(cè)溫點(diǎn)不得少于表8.2.1規(guī)定。 釋義釋義一般情況下一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)熱電偶。對(duì)重要管道，為避免處理過(guò)程中熱電偶失效時(shí)造成不必要的重新熱處理，二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施建議在測(cè)溫點(diǎn)上增加備用熱電偶。 8.2.2 測(cè)溫點(diǎn)沿焊縫圓周均勻分布。水平放置的管道應(yīng)在焊縫的底部?jī)?yōu)先布置1個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。垂直放置的管道宜在焊縫的下側(cè)布置測(cè)溫點(diǎn)，測(cè)溫點(diǎn)布置示意見(jiàn)圖8.2.2。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 釋義釋義水平

27、位置管道對(duì)接焊縫，由于空氣自然熱對(duì)流，12點(diǎn)位置可能比6點(diǎn)位置溫度高，特別是6點(diǎn)鐘內(nèi)表面可能是熱處理過(guò)程中溫度最低點(diǎn)，這兩個(gè)位置溫度需要被控制和監(jiān)測(cè)，尤其是6點(diǎn)鐘位置。當(dāng)管徑增大時(shí)，為保證焊后熱處理效果，二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 可采用多種方式改善這種情況。如增加周向控制加熱區(qū)，控制12點(diǎn)位置的溫度為允許溫度范圍的上限；在6點(diǎn)鐘位置外表面增加保溫層厚度；使用偏心加熱器布置（6點(diǎn)位置加熱器寬度比12點(diǎn)位置寬）；管道內(nèi)表面保溫等。垂直放置管道，空氣的自然熱對(duì)流也會(huì)使焊縫下側(cè)溫度低于上側(cè)溫度。不等厚的焊接接頭，為了監(jiān)測(cè)溫度較低部位，要至少有1個(gè)測(cè)溫點(diǎn)布置在焊接接頭較厚側(cè)。 8.2.3 當(dāng)采用多個(gè)回路

28、加熱同一焊接接頭時(shí)，每個(gè)回路加熱器應(yīng)至少布置1個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，多回路加熱測(cè)溫點(diǎn)布置示意見(jiàn)圖8.2.3。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 釋義釋義對(duì)一條焊縫進(jìn)行多回路加熱，如果不在每個(gè)加熱回路上設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，當(dāng)不設(shè)測(cè)溫點(diǎn)的加熱回路發(fā)生斷電或過(guò)熱時(shí)，可能會(huì)無(wú)法監(jiān)視到，而對(duì)熱處理質(zhì)量造成不良影響。規(guī)定此條的目的就是要保證對(duì)每一個(gè)加熱回路溫度進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)，確保熱處理溫度可控。熱 電 偶 2熱 電 偶 1熱 電 偶 3加 熱 帶 1加 熱 帶 3加 熱 帶 2圖8.2.3 多回路加熱測(cè)溫布置示意二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 8.2.5 小于DN50且與同一個(gè)彎頭或三通相連管道焊縫采用一個(gè)回路繩狀加熱器熱處理時(shí)，可布置一個(gè)

29、測(cè)溫點(diǎn)，示意見(jiàn)圖8.2.5-1、圖8.2.5-2。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 釋義釋義考慮規(guī)定小于DN50的規(guī)格是當(dāng)用同一繩狀加熱器加熱DN50規(guī)格以下的彎頭或三通相鄰焊縫時(shí)，由于焊縫之間間隔較短，加熱區(qū)域較近、加熱保溫條件基本相同，即加熱環(huán)境基本一致，允許設(shè)置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。經(jīng)試驗(yàn)，用同一繩狀加熱器加熱多個(gè)承插焊接接頭，只要繩狀加熱器在每個(gè)焊接接頭上纏繞的圈數(shù)一樣、保溫情況基本一致，是可以使熱處理溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi)的；建議在這種情況時(shí)，至少要在首、中、尾處焊接接頭各布置一個(gè)熱電偶，同時(shí)保證自動(dòng)記錄曲線均應(yīng)符合工藝要求。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 8.3 熱電偶固定 8.3.1 熱電偶固定宜采用電容

30、儲(chǔ)能放電焊，也可采用其他能保證熱電偶端部與工件接觸的固定方式。奧氏體不銹鋼不得使用鍍銅、鍍鋅鐵絲固定熱電偶。 釋義釋義熱電偶的固定推薦采用電容儲(chǔ)能放電焊方法固定，在現(xiàn)場(chǎng)熱處理中也發(fā)現(xiàn)有用鐵絲或其他方法固定熱電偶的情況。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，二者之間的溫度差在10左右，可以滿(mǎn)足熱處理質(zhì)量控制的要求。奧氏體不銹鋼焊后熱處理時(shí)，使用鍍銅、鍍鋅鐵絲固定熱電偶，會(huì)造成Cu、Zn污染，高溫時(shí)形成Cu晶間裂紋、Zn晶間裂紋。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 8.3.2 熱電偶與加熱器之間應(yīng)采用絕熱類(lèi)材料隔離，加熱器不得直接加熱電偶熱端。 釋義釋義熱電偶接頭及電偶絲不能被火焰沖擊，采用電阻加熱時(shí)，也要避免加熱器直接輻射電偶熱端

31、，可以使用絕熱類(lèi)材料適當(dāng)隔離，保證熱電偶測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但要注意絕熱材料不要太厚、絕熱范圍不能過(guò)大，以防止加熱器過(guò)燒損壞或影響測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。 8.3.3 采用電容儲(chǔ)能放電焊將熱電偶直接焊接在工件上時(shí)不需進(jìn)行焊接工藝評(píng)定和技能評(píng)定，但在去除后應(yīng)對(duì)焊點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行目視檢查。電容放電焊接方法參見(jiàn)附錄D，熱電偶線分開(kāi)連接固定示意見(jiàn)圖8.3.3。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 釋義釋義采用電容放電焊接熱電偶時(shí)，2個(gè)電偶引線應(yīng)彼此絕緣，且與被加熱管子絕緣，若沒(méi)有保證絕緣，會(huì)導(dǎo)致短路或者測(cè)量不準(zhǔn)等問(wèn)題。同一熱電偶點(diǎn)焊的兩點(diǎn)，稱(chēng)為測(cè)溫點(diǎn)1和測(cè)溫點(diǎn)2 ，易引起誤解，、實(shí)際是一個(gè)。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 8.4 加熱器、

32、保溫材料安裝 8.4.1 加熱器的型式和規(guī)格應(yīng)根據(jù)管道規(guī)格、焊縫位置和焊接熱處理工藝等因素確定，并按本規(guī)范6.4條的規(guī)定采用合適的加熱器，小于或等于DN50管道焊接接頭宜采用繩狀加熱器。 釋義釋義水平位置的管道進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，可使用一種下部寬度比上部寬的偏心加熱器；對(duì)垂直位置的管道進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，要采用偏置加熱器的方法，使約60的加熱器面積在焊縫的下端；對(duì)不等厚焊接接頭進(jìn)行熱處理時(shí)，也要采用偏置加熱器的方法，加熱器向厚的一側(cè)方向偏置。對(duì)超大口徑管道焊接接頭焊后熱處理時(shí)，建議采用在管道內(nèi)部額外增加加熱器或保溫層的方法，考慮到大口徑管道加熱時(shí)，背面熱量損失過(guò)大，故采取增加額外熱源或減少熱量損失

33、措施。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 8.4.3 保溫厚度應(yīng)根據(jù)保溫材料的特性確定，保溫層外表面溫度不宜高于60。 釋義釋義按經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)保溫層厚度在50mm100mm的范圍內(nèi)時(shí)，保溫層外表面溫度可以控制在60以下。目前電阻加熱中普遍應(yīng)用自動(dòng)加熱系統(tǒng)，熱處理過(guò)程中，當(dāng)熱量散失較大導(dǎo)致超出設(shè)定參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)額外加熱補(bǔ)償，保溫層厚度不是影響焊后熱處理效果關(guān)鍵因素，但是從環(huán)保節(jié)能角度考慮出發(fā)，選用較厚保溫層能夠減少額外能耗，故作此規(guī)定。 8.4.4 保溫材料宜用整片包覆。拼接時(shí)，相鄰兩塊保溫材料搭接寬度宜大于100mm；多層鋪設(shè)時(shí)，每?jī)蓪又g的接縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 釋義釋義從環(huán)保節(jié)能角度出發(fā)，

34、對(duì)水平位置的管道進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，可在下部位置適當(dāng)增加保溫層厚度；對(duì)垂直位置的管道進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，保溫層要偏向焊縫下部放置；對(duì)不等厚焊接接頭進(jìn)行熱處理時(shí)，除了采用保溫層偏置的方法外，也可減少在較薄件加熱帶部分的保溫層厚度確保需要的溫度覆蓋均溫帶。 8.4.5 支管、支架、吊耳等與管道連接的焊接接頭，焊后熱處理時(shí)宜采用沿管道整圈環(huán)形加熱的方式。 釋義釋義當(dāng)支管規(guī)格相對(duì)主管道較小時(shí)，要增加主管側(cè)加熱帶區(qū)域，包括全部主管，這樣加熱器加熱整個(gè)主管區(qū)域效果比較好，可以保證均溫帶范圍覆蓋支管和主管全周。此時(shí)，控制二、宣貫內(nèi)容8 技術(shù)措施 電偶放在主管上，監(jiān)視電偶放在支管上，因?yàn)楸剡^(guò)程中主管相對(duì)于支管越

35、大，主管側(cè)熱量損失越大，相對(duì)于支管需要熱量也就越多。 9 檢查與檢驗(yàn) 9.2 除奧氏體不銹鋼外，焊后熱處理管道焊接接頭應(yīng)進(jìn)行100%硬度檢測(cè)，硬度檢測(cè)區(qū)域包括焊縫和熱影響區(qū)（異種鋼焊接接頭包含兩側(cè)熱影響區(qū)），熱影響區(qū)的測(cè)定區(qū)域應(yīng)緊鄰融合線，硬度值不得超過(guò)表7.4.2的規(guī)定。 釋義釋義石油化工工程現(xiàn)場(chǎng)管道常見(jiàn)焊后熱處理有三種，一是以消除淬硬組織為目的的回火處理，二是單純以消除殘余應(yīng)力為目的退火處理，三是不銹鋼穩(wěn)定化處理，硬度值與后兩種二、宣貫內(nèi)容9 檢查與檢驗(yàn) 目的焊后熱處理無(wú)關(guān)。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，奧氏體不銹鋼管道焊后熱處理后，硬度檢測(cè)不做要求。 9.3 硬度檢測(cè)宜使用便攜式硬度計(jì)進(jìn)行。 釋義釋義

36、目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)普遍使用的是便攜式里氏硬度計(jì)，沖擊裝置直徑一般在20mm及以上，可檢測(cè)的最小管道曲率半徑為50mm，使用異型支承環(huán)時(shí)曲率半徑可降為10mm。國(guó)外已有報(bào)道使用便攜式布氏硬度計(jì)的情況。 9.4 確因規(guī)格或結(jié)構(gòu)原因無(wú)法進(jìn)行硬度檢測(cè)的角焊縫和支管連接焊接接頭，當(dāng)施工單位能提供含有硬度檢測(cè)合格的焊接工藝評(píng)定報(bào)告時(shí)，可免做相應(yīng)焊接接頭的硬度檢測(cè)。 釋義釋義規(guī)格原因主要是指管道直徑不能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)硬度計(jì)二、宣貫內(nèi)容9 檢查與檢驗(yàn) 說(shuō)明書(shū)規(guī)定的使用范圍的情況，結(jié)構(gòu)原因是指由于管道附近的障礙導(dǎo)致硬度計(jì)沖擊裝置無(wú)法正常使用的情況以及一些承插焊口等角焊縫無(wú)法找到一個(gè)平面支承沖擊裝置正常使用的情況。硬度檢

37、測(cè)合格的工藝評(píng)定報(bào)告是指角焊縫和支管連接焊接接頭工藝評(píng)定中有切割試樣硬度檢測(cè)合格報(bào)告。 9.6 有再熱裂紋傾向的焊接接頭在焊后熱處理后應(yīng)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)方法和合格等級(jí)應(yīng)符合SH3501和GB50517的要求。檢測(cè)比例按下列規(guī)定處理： a） 焊后熱處理前未進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的管道，檢測(cè)比例應(yīng)符合SH3501和GB50517的要求； b） 焊后熱處理前已按驗(yàn)收規(guī)范要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的管道，檢測(cè)比例應(yīng)不低于10%。二、宣貫內(nèi)容9 檢查與檢驗(yàn) 釋義釋義有再熱裂紋傾向的焊接接頭目前主要是指12Cr1MoV和含穩(wěn)定化元素Nb的奧氏體不銹鋼，本條規(guī)定焊后熱處理完成后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，是考慮到再熱裂紋危害。含穩(wěn)定化元素Nb的奧氏體不銹鋼焊接接頭不僅指06Cr18Ni11Nb，也包括使用含Nb焊材的06Cr18Ni11Ti焊接接頭。因06Cr18Ni11Ti不銹鋼若焊縫金屬采用347類(lèi)焊材，穩(wěn)定化熱處理易產(chǎn)生再熱裂紋。 焊后熱處理前未進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的管道，在焊后熱處理后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，其檢測(cè)方法、檢測(cè)比例和合格等級(jí)均要符合SH3501和GB50517的要求。其中檢測(cè)方法含表面無(wú)損檢測(cè)和射線/超聲檢測(cè)