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管道焊接完如何进行热处理参考

发布时间:2021-08-24 09:36:16  南京万普建设工程有限公司

1  范围

本工艺适用于石油、化工、电力、冶金、机械等工业工程的碳素钢及合金钢管道工程焊后热处理

2  规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有文件的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB50235-97   工业金属管道工程施工及验收规范

GB50236-98   现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范

SH3501-2002  石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范

3  管道焊后热处理的一般规定

3.1  进行焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。

3.2  对有应力腐蚀的焊缝,应进行焊后热处理。

3.3  非奥氏体异种钢焊接时,应按焊接性较差的一侧钢材选定焊前预热和焊后热处理温度,但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点AC1((AC1——加热时,珠光体向奥氏体转变温度)。

3.4  对容易产生焊接延迟裂纹的钢材,焊后应及时进行焊后热处理,当不能及时焊后热处理时,应在焊后立即均匀加热至200~300℃,并进行保温缓冷,其加热范围应与焊后热处理要求相同。

3.5  焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定,当无规定时,常用管材焊接的焊前预热及焊后热处理温度宜符合表1《常用管材焊前预热及焊后热处理工艺技术条件》中的规定。

3.6  焊后热处理应在焊缝外观检验及无损检测合格后,且在压力试验前进行。

3.7  经焊后热处理合格的部位,不得再从事焊接作业,否则应重新进行热处理。

3.8  焊接热处理人员应经专业培训,焊接热处理人员应按规范、焊接作业指导书及设计文件中的有关规定,进行焊缝热处理工作。

3.9  进行焊后热处理时,应测量和记录其温度,测温点的部位和数量应合理,测温仪表应经计量检定合格且在有效期内。

4  管道焊后热处理的技术条件

4.1  焊后热处理的工艺条件(见表1)

4.2  焊后热处理的加热速率,热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定。

4.2.1  当温度升至400℃以上时,加热速率不应大于(205×25/δ)℃/h,且不得大于330℃/h。

4.2.2  焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h,且不得少于15min,在恒温期间内最高与最低温差应低于65℃。

4.2.3  恒温后的冷却速率不应大于(60×25/δ)℃/h,且不得大于260℃/h,400℃以下可自然冷却。

5  热处理工艺

5.1  加热和冷却方法

5.1.1 加热方法应能提供要求的金属温度、金属温度的均匀性和温度控制,可包括封闭炉口加热,局部火焰加热,电阻、电感应加热等。

5.1.2  冷却方法应能提供要求的或期望的冷却速率,可包括在炉内冷却、空气中冷却、使用局部加热或绝热来控制冷却速率。

5.2  整体热处理

    焊后需进行消除应力热处理的管道组件,应尽可能在热处理炉内进行整体热处理,但该组件不得带有焊接阀门等组件。

5.3  分段热处理

    当焊接完毕的管道组件需进行消除应力热处理,但又不能整体放入热处理炉内时,可允许进行分段热处理,在分段热处理时,重复加热的长度至少为300mm。同时需对炉外部分进行保护,以防止有害的温度梯度。

5.4  局部热处理

5.4.1  对接焊缝热处理时,应对其环形带进行加热,加热宽度:以焊缝中心为基准,每侧不应小于焊缝宽度的3倍,且不少于25 mm。加热区以外的100 mm范围内应予以保温,以防止产生有害的温度梯度。

5.4.2  支管与主管之间的焊缝热处理,应环绕主管环带加热、并应包括支管在内,直至整个管截面达到规定的温度范围。加热宽度从焊缝中心算起,至少宽出六倍的主管壁厚,加热带以外部分进行保温,以防止产生有害的温度梯度。

5.4.3  火焰加热法热处理工艺

5.4.3.1  φ<60mm管道,焊口热处理可以采用火焰加热。按规定的加热速率,加热到预定温度后,保持5~10分钟,随后用较小的火焰使其缓冷即可,同时应消除焊口内外壁的温差。

5.4.3.2  采用数字式测温仪测量,控制热处理温度。加热应由焊工或其他持有动火证的人员承担,但记录和测温等工作由热处理工承担。

5.4.4  电加热法热处理工艺

5.4.4.1  φ>60mm管道,焊口焊后热处理,采用履带式或绳状电加热板加热,用程序自控热处理机进行热处理。

5.4.4.2  采用程序自控热处理机进行焊后热处理按如下工序流程进行:

5.4.4.3  热处理时应卸下阀门,对于焊接阀门,在热处理时应将阀门打开。

5.4.4.4  热电偶测温点应设在焊缝中心,当管口直径>300mm时,应在焊缝的顶部和底部各设一个测温点,并与被加热金属管道紧密接触。热电偶丝采用Tau专用点焊机点在焊缝中心,热处理结束后,应将疤点磨平。

5.4.4.5  履带式或绳状加热板设置

    根据加热宽度、管壁厚度、管道直径,选择合适的加热板。牢固地设置在加热带上,以将焊口加热到热处理温度。

5.4.4.6  保温材料应有足够的厚度,一般应为20~60mm范围以内,厚壁管还应在40~60mm范围以内。选择的保温材料应能经受热处理温度且导热系数较小,保温材料需包扎牢固,防止脱落,影响热处理效果。

5.4.4.7  热处理机设置:选用程序自控热处理机,这种热处理机用电脑控制,即将热处理加热速率、恒温温度及时间、降温速率输入电脑,用工作电缆连接电源、热处理机及加热板,启动热处理电源后,热处理机按电脑输入的规范工作,热电偶测得的温度,通过自动温度记录仪输出。

5.4.4.8  程序结束

恒温后的冷却温度降到400℃时,程序结束可以打开保温层让其自然冷却。

5.4.4.9  注意事项

(1)需焊后热处理的管道,热处理时管道必须接地;

(2)组对时使用的工具,应在整个焊口热处理完毕并经检验合格后方可拆除;

(3)在正式进行热处理前,施工员应会同委托单位一起检查现场情况,如阀门是否卸下或打开,为防止管道受热弯曲,检查支架是否牢靠,必要时应采取加强措施;

(4)在热处理过程中,操作工应随时观察程序运行情况。若发现程序丢失或热电偶断线而使自控部分突然中止运行等情况,应立即进行处理和修复;

(5)热电偶补偿导线应避免与其他强电电缆并行;

(6)热处理工作完毕,热处理操作人员应在自动温度记录仪输出的报告记录上标明管线号、焊口号、规格、报告编号和走纸速度,并写上日期和操作人员姓名。

6  焊缝焊后热处理检验

6.1  对炉内进行整体热处理以及炉内进行分段热处理的焊缝,应检查炉温记录,其记录的热处理曲线应符合设计文件、相关标准或焊接作业指导书的规定。

6.2  局部加热热处理的焊缝

6.2.1  检查实测热处理曲线及加热宽度、其热处理曲线及加热宽度应符合设计文件、焊接作业指导书及本规程的有关规定。

6.2.2  检查焊缝及热影响区的硬度值

6.2.2.1  经焊后热处理的管道焊缝,应测量焊缝及热影响区的硬度值,以检查热处理效果,硬度值应符合设计文件、相关工程标准或焊接作业指导书的规定。当经热处理后的焊缝硬度值超过规定值时,应重新进行热处理,并仍须作硬度测定。

6.2.2.2  当设计文件无明确硬度值规定时,碳素钢的焊缝和热影响区的硬度值不宜大于母材硬度的120%,合金钢不宜大于母材硬度的125%,检验数量不应少于热处理焊口部总数的10%,且不少于1个。每个焊口不少于1处,每处3点(焊缝、热影响区、母材)。

6.3  检查结束,由热处理操作人员填写热处理报告,报告格式用本公司表格SJ5015“焊后热处理报告”。

7  管道焊后热处理安全规定

7.1  现场进行焊缝焊后热处理时,必须设置安全警戒线,禁止无关人员入内。

7.2  热处理操作人员必须经过操作培训,熟悉本岗位操作技术。

7.3  热处理现场30m范围易燃物应清除干净。

7.4  做好防雨措施,防止突然下雨,影响热处理效果。

7.5  如焊缝热处理系高空作业,需搭设安全可靠的脚手架,操作人员须遵守高处作业的有关规定。

7.6  操作人员必须配带个人防护用品,如棉手套、深色眼镜等。


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