管道焊口熱處理設(shè)備課件

1、管道焊口熱處理設(shè)備1管道焊口熱處理設(shè)備管道焊口熱處理設(shè)備2管道焊口熱處理設(shè)備工藝管道焊口熱處理設(shè)備方案管道焊口熱處理設(shè)備應(yīng)用管道焊口熱處理設(shè)備概述目錄管道焊口熱處理設(shè)備3管道焊口熱處理設(shè)備概述管道焊口熱處理設(shè)備概述管道焊口熱處理設(shè)備4 在長(zhǎng)輸管道建設(shè)中。需對(duì)焊口進(jìn)行預(yù)熱、后熱和焊后熱處理。針對(duì)野外施工的具體情況，結(jié)合國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管道焊口加熱技術(shù)現(xiàn)狀，研制出了管道焊接熱處理設(shè)備。該設(shè)備包括高頻感應(yīng)加熱電源、高頻感應(yīng)加熱變壓器和加熱圈以及分布式微機(jī)溫度控制系統(tǒng)三部分。介紹了高頻感應(yīng)加熱電源的工作原理、電氣結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)。管道焊接熱處理設(shè)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(diǎn)。是一種節(jié)能型、智能化的電加熱設(shè)備。適合在野外長(zhǎng)輸管道建設(shè)中推廣應(yīng)用。管道焊口熱處理設(shè)備5 目前管道焊口熱處理設(shè)備采用獨(dú)特的線圈設(shè)計(jì)，集中了數(shù)百臺(tái)感應(yīng)器的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的工藝，采用優(yōu)質(zhì)的材料，實(shí)現(xiàn)了高效率工作的最佳匹配，省電。用中頻感應(yīng)加熱作為熱處理加熱熱源對(duì)環(huán)境無(wú)污染，安全，氧化皮少，成本低。 管道焊口熱處理設(shè)備技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，高效節(jié)能。本設(shè)備采用igbt模塊，技術(shù)先進(jìn)，最大吸引點(diǎn)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(shè)備6 感應(yīng)加熱焊口熱處理設(shè)備，適用于金屬材料焊接的焊前和焊后熱處理。其利用感應(yīng)加熱基本原理以及數(shù)字化控制原理實(shí)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(shè)備7管道焊口熱處理設(shè)備采用感應(yīng)加熱技術(shù)的三大優(yōu)勢(shì)于中頻感應(yīng)加熱的原理為電磁感應(yīng)，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(fù)性好。加熱均勻，溫控精度高感應(yīng)加熱易實(shí)現(xiàn)加熱均勻，選用自動(dòng)上料和自動(dòng)出料分檢裝置，再配上我公司的專(zhuān)用控制軟件，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。感應(yīng)加熱與其它加熱方式相比，加熱效率高、能耗低、無(wú)污染；各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足用戶要求。不會(huì)帶來(lái)網(wǎng)側(cè)污染、供電變壓器不發(fā)熱、變電站補(bǔ)償電容不發(fā)熱、不干擾其他設(shè)備工作;管道焊口熱處理設(shè)備8管道焊口熱處理設(shè)備工藝管道焊口熱處理設(shè)備工藝管道焊口熱處理設(shè)備9 焊接

4、異型件時(shí)，在相同條件下，由于管件側(cè)需要的熱量較大，往往造成兩側(cè)預(yù)熱及層間溫度差值偏大。焊后熱處理過(guò)程中，加熱器布置不合適，負(fù)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(jìn)河南第二火電建設(shè)公司楊立艷朱志前效果不好。管道焊口熱處理設(shè)備10 感應(yīng)加熱器安裝位置不合適，造成實(shí)測(cè)溫度不是加熱區(qū)域的真實(shí)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(shí)間三個(gè)參數(shù)影響最大，應(yīng)根據(jù)焊接接頭形式和特點(diǎn)、天氣溫度、母材材質(zhì)綜合選擇合理的參數(shù)，否則會(huì)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(shè)備11 應(yīng)在管件（三通或閥門(mén)）側(cè)安裝合適的助溫片，且加熱器要緊貼管壁。感應(yīng)加熱器的安裝形式：感應(yīng)加熱器應(yīng)對(duì)稱布置在焊縫邊緣兩側(cè)，對(duì)于異型件接頭在助溫片加熱區(qū)，加裝兩根感應(yīng)加熱器，將各部位相互匹配的加熱器與感應(yīng)加熱器進(jìn)行分區(qū)控制，使各測(cè)點(diǎn)溫差達(dá)到最小（不超過(guò)50）保證加熱均勻化。管道焊口熱處理設(shè)備12 改進(jìn)措施保溫寬度及厚度：當(dāng)氣溫在5以下時(shí)，每側(cè)加寬200300mm保溫材料，以減少熱量損耗；在相同的條件下，對(duì)水平固定位焊件，下部的溫度一般低于上部溫度，所以應(yīng)在下部加厚3050mm保溫棉。工藝參數(shù)的選擇：升溫過(guò)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(guò)程中，由于兩側(cè)的散熱條件有差異，速度減慢，可以使兩側(cè)溫度均勻一致；管道焊口熱處理設(shè)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(dǎo)書(shū)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(cè)的規(guī)格不同，管件側(cè)相對(duì)較厚，所以可以將恒溫時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)1030分鐘，保證焊后熱處理的質(zhì)量。對(duì)硬度超標(biāo)的焊口，按改進(jìn)工藝重新進(jìn)行焊后熱處理，硬度值均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)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(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)合理選擇工藝參數(shù)，正確布置加熱器和感應(yīng)加熱器，采用適當(dāng)?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(shè)備14管道焊口熱處理設(shè)備方案管道焊口熱處理設(shè)備方案管道焊口熱處理設(shè)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(duì)延遲裂紋敏感的特性，在焊接過(guò)程中和焊接結(jié)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(yīng)力大小有很大關(guān)系。根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程的規(guī)定，鉻鉬耐熱鋼管道焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理來(lái)降低擴(kuò)散氫含量，消除殘余應(yīng)力以避免焊縫裂縫的產(chǎn)生。傳統(tǒng)的熱處理設(shè)備使用熱處理以設(shè)備采用新方法焊后熱處理的工藝控制要點(diǎn)。管道焊口熱處理設(shè)備16 1.1技術(shù)準(zhǔn)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(jìn)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(duì)接接頭； 合金鋼管12cr1movg上的對(duì)焊支管座； 其他經(jīng)焊接工藝評(píng)定需進(jìn)行焊后熱處理的管件；管道焊口熱處理設(shè)備17 1.2人員準(zhǔn)備 由于本項(xiàng)目需要焊后熱處理的焊口總數(shù)不多，且工作量較集中，場(chǎng)地方便，項(xiàng)目部指定一名技術(shù)員，負(fù)責(zé)編制焊接熱處理施工方案和作業(yè)指導(dǎo)數(shù)等技術(shù)文件，指導(dǎo)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(fù)責(zé)按照熱處理施工方案和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行施工，記錄熱處理操作過(guò)程，完成自檢等。 管道焊口熱處理設(shè)備18 1.3 設(shè)備及輔助材料準(zhǔn)備 西門(mén)子plc模塊、交流接觸器、繼電器、計(jì)算機(jī)、柔性陶瓷電阻加熱器，配備一臺(tái)里氏硬度計(jì)，

9、以測(cè)量焊縫和母材的硬度值。 快速接長(zhǎng)導(dǎo)線，串聯(lián)導(dǎo)線、熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、接插件、硅酸鋁巖棉氈、鐵絲等?？焖俳娱L(zhǎng)導(dǎo)線供加熱器與交流接觸器連接，k形熱電偶及補(bǔ)償導(dǎo)線是用于測(cè)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(shè)備19 焊后熱處理工藝及措施 2.1加熱方法 本項(xiàng)目采用柔性陶瓷電阻加熱的方法對(duì)管道焊縫進(jìn)行加熱。 2.2熱處理溫度 根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)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(shè)備20 2.3加熱速率 溫度在400以下加熱速率無(wú)需控制，當(dāng)溫度升至400以上時(shí)，加熱速率不應(yīng)大于(20525/)

10、/h，且不得大于350/h，既溫度升至 400以上時(shí)加熱速率為230/h。 熱處理溫度為750，恒溫時(shí)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(shè)備21 2.4加熱范圍 對(duì)管道及焊件的加熱范圍為：從焊縫中心算起，每側(cè)不小管道壁厚的3倍，且不小于60mm。本項(xiàng)目合金鋼管道加熱范圍為80mm。 2.5溫差控制 焊后熱處理過(guò)程中。焊件內(nèi)外壁和焊縫兩側(cè)溫度應(yīng)均勻；在恒溫過(guò)程中，管道在加熱范圍內(nèi)任意兩點(diǎn)的溫差應(yīng)小于50。 管道焊口熱

11、處理設(shè)備22 2.6 熱處理時(shí)間安排 由于焊后熱處理應(yīng)在焊縫外觀外觀檢查及規(guī)定的無(wú)損檢測(cè)合格后進(jìn)行，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，每天焊口焊接完成后，有條件進(jìn)行熱處理的立即進(jìn)行，無(wú)法立即進(jìn)行焊后熱處理時(shí)在焊后立即均勻加熱至200-300并進(jìn)行保溫緩冷。 主要操作方法 3.1 安裝 安裝時(shí)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(shí)，必須使用補(bǔ)償導(dǎo)線，將熱電偶信號(hào)按布置工藝要求接入西門(mén)子em235模擬量出入模塊。平口對(duì)準(zhǔn)插座的凸點(diǎn)插入，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45左右。 管道焊口熱處理設(shè)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(cè)不小于管子壁厚的5倍，且每側(cè)應(yīng)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(duì)水平管道可通過(guò)改變保溫層厚度來(lái)減小管道上下部分的溫差 管道焊口熱處理設(shè)備24 退火工藝采用西門(mén)子s7-200cpu是224 ，可編程序控制器；計(jì)算機(jī)端安裝組態(tài)王，編寫(xiě)退火程序，利用人機(jī)界面來(lái)顯示退火全過(guò)程，分別是運(yùn)行、停止、當(dāng)前溫度、設(shè)定溫度、實(shí)時(shí)溫度趨勢(shì)曲線，歷史記錄、加熱時(shí)間。k型熱電偶傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)加熱焊縫的溫度，把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)plc模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行邏輯運(yùn)算，來(lái)控制外部接觸器的接通與斷開(kāi)。進(jìn)而控制焊縫溫度。管道焊口熱處理設(shè)備25 按照焊

13、后熱處理溫度控制曲線編寫(xiě)退火程序，因交流接觸器、繼電器只具備簡(jiǎn)單的通斷功能，故無(wú)法實(shí)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(gè)小范圍內(nèi)成波形曲線，實(shí)現(xiàn)保持溫度的要求；將升溫曲線分段使其達(dá)到控制升溫時(shí)間控制的目的，下圖為焊后熱處理實(shí)際升溫曲線： 通過(guò)計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面對(duì)熱處理全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)溫度值跳躍過(guò)大時(shí)，可以進(jìn)行人工手動(dòng)控制，熱處理人員及時(shí)檢查信號(hào)線、熱電偶。 管道焊口熱處理設(shè)備26 焊縫焊后熱處理后，待其冷卻至室溫時(shí)，及時(shí)測(cè)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(chǎng)硬度檢測(cè)采用里氏硬度計(jì)，按gb/t17394-1998金屬里氏硬度試驗(yàn)方法的規(guī)定進(jìn)行，每個(gè)測(cè)量部位都打磨光滑平整。每個(gè)測(cè)量部位一般進(jìn)行5次檢測(cè)，取其平均值作為一個(gè)里氏硬度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，讀取其數(shù)值后打印出來(lái)，黏貼在相應(yīng)的熱處理曲線上硬度檢查超過(guò)規(guī)定要求的，查找原因，采取糾正措施，重新進(jìn)行熱處理。 管道焊口熱處理設(shè)備27管道焊口熱處理設(shè)備應(yīng)用管道焊口熱處理設(shè)備應(yīng)用管道焊口熱處理設(shè)備28管道焊口熱處理設(shè)備29 管道焊口熱處理設(shè)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(shè)備不工作在諧振狀態(tài)，輸出效率低下。僅用于對(duì)加熱溫度要求不高的場(chǎng)合，社會(huì)上已經(jīng)陸續(xù)淘汰。 新一代智能感應(yīng)加熱設(shè)備：采用數(shù)字電路控制，控溫精度高，igbt過(guò)零點(diǎn)精確控制