壓力管道熱處理規(guī)程

1、.壓力管道熱處理規(guī)程1 目的及適用范圍1.1 為了保證壓力管道熱處理質(zhì)量，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，特制定本工藝。1.2 本規(guī)程適用于壓力管道焊接、彎曲和成形后的熱處理。2 熱處理工藝2.1 彎曲和成形后的熱處理2.1.1 除彎曲或成形溫度始終保持在900以上的情況外，壁厚大于19mm的碳鋼管彎曲或成形加工后，應(yīng)按表2.1.1的規(guī)定進行熱處理。2.1.2 公稱直徑大于100mm、或壁厚大于13mm 的碳鋼、碳錳鋼、鉻鉬合金鋼、低溫鎳鋼管彎曲或成形加工后，應(yīng)按下列要求進行熱處理。a) 熱彎或熱成形加工后應(yīng)按設(shè)計文件要求進行完全退火、正火、正火加回火或回火熱處理；b) 冷彎或冷成形加工后的熱處理應(yīng)符合表2.1

2、.1的規(guī)定。表2.1.1 熱處理基本要求母材類別名義厚度mm母材最小規(guī)定抗拉強度MPa金屬熱處溫度保溫時間min/mm最短保溫時間h布氏硬度2碳鋼(C)、碳猛鋼(C-Mn)19全部無19600-6502.41200合金鋼(C-Mo、Mn、Cr-Mo)Cr0.5%19490無19全部600-7202.41225全部490600-7202.41225合金鋼(Cr-Mo)0.5%Cr2%13490無13全部700-7502.42225全部490700-7502.42225合金鋼（Cr-Mo）2.25%Cr3%和C0.15%13全部不要求13全部700-7602.42241合金鋼(Cr-Mo)3%Cr

3、10%或C0.15%全部全部700-7602.42241馬氏體不銹鋼全部全部730-7902.42241鐵素體不銹鋼全部全部無奧氏體不銹鋼全部全部無187低溫鎳鋼（Ni4%）19全部無19600-6401.21雙相不銹鋼全部全部11.20.5注1：雙相不銹鋼焊后熱處理既不要求也不禁止，但熱處理應(yīng)按材料標(biāo)準(zhǔn)要求。注2：硬度值要求見本規(guī)程2.5 條。設(shè)計有規(guī)定時，碳鋼和奧氏體不銹鋼的硬度可按表列數(shù)值控制。2.1.3 本規(guī)程要求進行沖擊試驗的材料在冷成形或冷彎后，其成形應(yīng)變率大于5%者應(yīng)按表2.1.1的要求進行熱處理。2.1.4 高溫使用的奧氏體不銹鋼及鎳基合金，冷、熱彎曲或成形后應(yīng)按表2.2.2進

4、行熱處理。表2.2.2 高溫使用的彎曲、成形后的熱處理要求2材料類別及使用條件成形應(yīng)變率%熱處理與否對于溫度小于675的奧氏體不銹鋼及鎳-鐵-鉻合金（800H、800HT）熱彎或熱成形15固溶處理設(shè)計溫度大于等于675的奧氏體不銹鋼（H級）及鎳-鐵-鉻合金（800H、800HT）熱彎或熱成形101固溶處理奧氏體不銹鋼及鎳基合金（800H、800HT）冷彎或冷成形按設(shè)計規(guī)定注1：采用管子擴口、縮口、引伸、墩粗時，成形應(yīng)變率為本表規(guī)定值的一半。注2：固溶熱處理的保溫時間為20min/25mm或10min，且取其中的較大值。隨后進行快速冷卻。2.1.5 成形應(yīng)變率的計算a) 管子彎曲，取下列較大值：

5、 應(yīng)變率（%）=應(yīng)變率（%）=b) 以板成形的圓筒、錐體或管子： 應(yīng)變率（%）=c) 以板成形的凸型封判斷、折邊等雙向變形的元件： 應(yīng)變率（%）=d) 管子擴口、縮口或引伸，鐓粗，取下列絕對值的最大值： 環(huán)向應(yīng)變應(yīng)變率（%）= 軸向應(yīng)變 應(yīng)變率（%）= 徑向應(yīng)變 應(yīng)變率（%）=式中：管子外徑，mm；管子中心線彎曲半徑，mm；板材名義厚度，mm；管子初始平均厚度，mm；成形后管子最小厚度，mm；成形后圓筒或管子的外徑，mm；成形后最小曲率斗徑（厚度中心處），mm；管子變形區(qū)初始長度，mm；成型后管子變形區(qū)的長度，mm。2.1.6 對于有應(yīng)力腐蝕傾向或?qū)ο龖?yīng)力較高要求的管道，在彎曲或成形加工后，

6、應(yīng)按設(shè)計文件的規(guī)定進行熱處理。2.2 焊后熱處理2.2.1 焊后熱處理的基本要求a) 焊后熱處理工藝應(yīng)在焊接工藝規(guī)程中規(guī)定，并經(jīng)焊接工藝評定驗證。b) 焊后熱處理溫度應(yīng)符合表2.1.1的規(guī)定。c) 調(diào)質(zhì)鋼焊接接頭的焊后熱處理溫度應(yīng)低于其回火溫度。d) 鐵素體鋼之間的異種鋼焊接接頭的焊后熱處理，應(yīng)按表2.1.1兩者之中的較高熱處理溫度進行，但不應(yīng)超過另一側(cè)鋼材的臨界點Ac1。e) 有應(yīng)力腐蝕傾向的焊接接頭應(yīng)進行焊后熱處理。f) 對容易產(chǎn)生焊接延遲裂紋的鋼材，焊后應(yīng)及時進行處理。當(dāng)不能及時進行焊后熱處理時，應(yīng)在焊后立即均勻加熱至200350，并保溫緩冷。加熱保溫范圍應(yīng)與焊后熱處理要求相同。2.2.

7、2 熱處理厚度按表2.1.1進行焊后熱處理時，熱處理厚度應(yīng)為焊接接頭處較厚的工件厚度，但下列情況除外：a) 支管連接時，熱處理厚度應(yīng)是主管或支管的厚度，而不計入支管連接件（包括整體補強或非整體補強件）的厚度。但如果任一截面上支管連接的焊縫厚度大于表2.1.1所列厚度的2倍時，應(yīng)進行焊后熱處理。b) 對用于平焊法蘭、承插焊法蘭、公稱直徑小于等于50mm的管子連接角焊縫和螺紋接頭的密封焊縫、以及管道支吊架與管道的連接焊縫，如果任一截面的焊縫，如果任一截面的焊縫厚度大于表2.1.1所列厚度的2倍時，應(yīng)進行焊后熱處理。但下述情況可不要求熱處理。 碳鋼材料，當(dāng)焊縫厚度小于或等于16mm時，任意厚度的母材

8、都不需要進行熱處理。 鉻鉬合金鋼材料（Cr10%），當(dāng)焊縫厚度小于或等于13mm時，如果預(yù)熱溫度不低于規(guī)范推薦的最低值，且母材規(guī)定的最小抗拉強度小于490Mpa，則任意厚度的母材都不需要進行熱處理。 對于鐵素體鋼材料，當(dāng)焊縫采用奧氏體或鎳基填充金屬時，不需要進行熱處理，但應(yīng)保證操作條件（如高溫下不同線膨脹系數(shù)或腐蝕等）對焊縫不產(chǎn)生有害影響。2.3 加熱和冷卻2.3.1 熱處理時，應(yīng)保證溫度的均勻性和對溫度的控制，可采用爐內(nèi)加熱、局部火焰加熱、電阻或電感應(yīng)等加熱方法，也可采用爐冷、空冷、局部加熱、隔熱或其他合適的方法來控制冷卻速率。2.3.2 一般情況下，熱處理的加熱和冷卻速率應(yīng)符合以下規(guī)定：a

9、) 當(dāng)溫度升至400以上時，加熱速率應(yīng)不大于205（25/T）/h，且應(yīng)不大于205/h（T為熱處理部位的最大厚度，下同）。b) 保溫后的冷卻速率應(yīng)不大于260（25/T）/h，且應(yīng)不大于260/h，400以下可自然冷卻。2.4 熱處理溫度的測量2.4.1 熱處理溫度應(yīng)采熱電偶或其他合適的方法進行測量。2.4.2 宜采用自動測溫記錄儀在整個熱處理過程中連續(xù)測量并記錄熱處理溫度，測溫記錄儀在使用前應(yīng)經(jīng)校驗合格。2.5 硬度檢查2.5.1 要求焊后熱處理的焊接接頭，熱彎和熱成形加工的管道元件，熱處理后應(yīng)測量硬度值，焊接接頭的硬度測定區(qū)域應(yīng)包括焊縫和熱影響區(qū)，熱影響區(qū)的測定區(qū)域應(yīng)緊鄰熔合線。2.5.

10、2 硬度檢查的數(shù)量應(yīng)滿足以下要求：a) 表2.1.1中有硬度值要求的材料，爐內(nèi)熱處理的每一熱處理爐次應(yīng)至少抽查10%進行硬度值測定，局部熱處理者應(yīng)100%進行硬度值測定。b) 表2.1.1中未注明硬度值要求的材料，每爐（批）次應(yīng)至少抽查10%進行硬度值測定。2.5.3 除設(shè)計另有規(guī)定外，焊接接頭熱處理后的硬度值應(yīng)符合下列規(guī)定：a) 表2.1.1中有硬度值要求的材料，焊縫和熱影響區(qū)的硬度值應(yīng)符合表2.1.1的規(guī)定。b) 表2.1.1中未明注硬度值要求的材料，焊縫和熱影響區(qū)的硬度值，碳鋼不應(yīng)大于母材硬度值的120%；其他材料不應(yīng)大于母材硬度值的125%。2.5.4 異種金屬材料焊接時，兩側(cè)母材和焊

11、接接頭均應(yīng)符合表2.1.1規(guī)定的各自硬度值規(guī)定。2.6 替代熱處理正火、正火加回火或退火可代替焊接、彎曲或成形后的消除應(yīng)力熱處理，但焊接接頭和母材的力學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.7 熱處理基本要求的變更2.7.1 設(shè)計可根據(jù)具體工況條件，變更或調(diào)整消除應(yīng)力熱處理的基本要求，包括規(guī)定更為嚴(yán)格的要求（如對厚度較薄材料的熱處理和硬度限制），也可放寬或消熱處理和硬度試驗要求。2.7.2 當(dāng)放寬消除應(yīng)力熱處理和硬度試驗要求時，應(yīng)具備可供類比的成功使用經(jīng)驗，并考慮工作溫度及其影響，熱循環(huán)頻率及其強度，柔性分析的應(yīng)力水平，脆性破壞及其他有關(guān)因素。此外，還應(yīng)進行包括焊接工藝評定在內(nèi)的有關(guān)試驗。2.8 分段熱處理對于不能進行整體熱處理的管理，允許分段熱處理，分段處應(yīng)有寬度大于或等于300mm的搭接帶。分段熱處理時，爐外的部分應(yīng)適當(dāng)保溫，并應(yīng)防止產(chǎn)生較大的溫度梯度。2.9 局部熱處理局部熱處理時，加熱范圍應(yīng)包括主管或支管的整個