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火力发电厂焊接热处理技术规程

阅读(296) 次   2020/3/31 13:08:49

1范围

本标准规定厂火力发电厂钢制承压管道、部件(包括承压部件与非承压部件)在制作、安装、检修过程中对焊件进行焊接热处珲的要求。

    本标准适用于用加热力法对焊件进行的预热、后热和焊后热处理。

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奉标准的条款凡足往日期的引用文件,其随后所有的修改单(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,其最撕版本适用于本标准。

    GB 9452-1988热处理炉有效加热区测定方法  GB/T 1234-1992  I寄电阻电热合金 GB/T 16400-1996绝热用硅酸铝棉及其制品 GB/T 17394-1998金属里氏硬度计试验方法  SD 340-1989  电力工业锅炉压力容器焊接工艺评定规程 DL 5007-1992电力建设施1j及验收技术规范(火力发电厂焊接篇) DL/T 752-2001  火力发电厂异种钢焊接技术规程

3术语

    下列术语在本标准中出现时,除非另有说明,其意义如下定义:

3.1焊接热处理  welding heat treatment

    在焊接之前、焊接过程中或焊接之后,将焊件令部或局部加热到一定的温度,保温一定的时间,然后以适当的速度冷却下来,以改善工件的焊接工艺性能和力学性能,是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法,焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。

3.2预热preheat

    焊接开始前,则焊件的全部或局部进行加热的一种焊接热处理工艺。

3.3后热postheat

    焊接工作停止后,立即将焊件加热到一定的温度(300℃400℃),保温一定的时间(2h~4h),使焊件缓慢冷却下来,以加速氢的逸出的一种焊接热处理工艺。

3 4焊后热处理postweld heat treatment

    焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度(材料的相变温度A。l以下),保温一定时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。

4一般规定

4.1  人员

4.1.1焊接热处理人员应该经过号门的培训,取得资格证书。没有取得资格证书的人员只能从事辅助性的焊接热处理工作,不能单独作业或对焊接热处理结果进行评价。焊接热处理人员包括热处理技术人员和热处理工。

4.1.2热处理技术人员的职责是:

    a)  应熟悉相关规程,熟练掌握、严格执行本规程,组织热处理人员的业务学习:b)  负责编制焊接热处理施工方案、作业指导书等技术文件;c)  指导并瞒督热处理工的工作;d)  收集、汇总、整理焊接热处理资料。

4.1.3热处理工的职责是:

    a)  执行本规程,按焊接热处理施工方案、作业指导书、工艺卡进行施j:; b)  记录热处理操作过程:c)  在热处理后进行自检。

4.2安全要求

4.2.1焊接热处理作业时应穿戴必要的劳动防护用品,防止烫伤、触电。

4.2.2应遵守施工现场对电器设备、易燃易爆物晶的安全规定,工作场所应放置足够数量的灭火器材并设置高温、有电等警示牌。

4.2.3采用电加热时,至少应有两人值班;采用中频感应加热时,控制室应采取屏蔽措施。拆装热处理加热装置之前必须确认已切断电源;焊接热处理工作完毕应检查现场,确认无引起火灾的危险后方可离开。

4.2.4作业过程中,应对含苯电容采取措施防止苯污染。

4.2.5保温材料的性能应满足:艺及环保要求。产品质量应符合GB/T 16400-1996《绝热用硅酸铝棉及其制品》的要求。

5焊接热处理加热方法与设备

5.1加热方法

5.1.1焊接热处理常用的加热方法有电加热(如电阻炉加热、柔性陶瓷电阻加热、远红外加热、工频感应加热、中频感应加热)和火焰加热(如氧.乙炔、高压煤油、天然气、液化石油气等)。

5.1.2中频感应加热宜用于对厚度小于或等于30mm的焊件进行加热。

5.2加热设备

5.2.1设备应满足工艺要求,参数调竹灵活、方便,通用性好,运行稳定、可靠,并满足安全要求。

5.2.2设备的控温精确度应在±5℃以内。计算机温度控制系统的显示温度应以自动记录仪的温度显示为准进行调整。计算机打印的焊接热处理记录曲线与标准记录纸对照,其背景表格的读数误差不大于0.5%。

5.2.3焊接热处理所使用的器具计量器具必须经过校验,并在有效期内使用。维修后的计量器具,必须重新校验。

5. 3.1  电阻炉加热设备的基本要求是:

    a)  电热元件应合理布置,炉内有效加热区的范围应符合GB 9452-1988的要求;

    b)  工作温度应满足热处理工艺的要求,有效加热区的温度不均匀性应小于等于20℃

5.3.2柔性陶瓷电阻加热设备的基本要求是:

    a)  加热器的技术要求应符合附录A的规定;

    b)  当同炉使用多根(片)加热器时,其电阻值的偏差值应不超过5%。

5.3.3感应加热设备的基本要求是:

    a)  根据焊件的几何形状来确定感应线圈的形状,对管座、接管进行感应加热时,应避免尖角效应:

    b)  感应线圈应采取绝缘措施;

    c)  输出功率和频率必须能满足下作要求,输出功率误差应不超过+5%。

5.3.4火焰加热设备的基本要求是:当使用氧_乙炔加热时,应采用瓶装气体。在乙炔气瓶上应装设止回阀,防止回火。

 焊接热处理工艺

6.1评定

6.1.1焊接热处理T艺必须按照SD 340-1989的规定,在相应的焊接工艺评定工作中进行评

定。

6.1.2实际采用的焊接热处理工艺应与所评定的内容一致。

6.2预热

6.2.1预热方式 6.2.1.1预热方式分为局部预热和整体预热。

6.2.1.2电加热适用于整体预热和局部预热。火焰加热适用于现场局部预热。

6.2.1.3  当管子外径大于219mm或壁厚大于等于20mm时,应采用电加热进行预热,预热升温速度应符合6.4.4的要求。预热宽度从对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的3倍,且不小于100mm

6.2.2预热温度

6.2.2.1确定焊件的预热温度时,应综合考虑以下几个因素:

    a)  钢材的焊接性;b)  焊件厚度、接头型式; c)  环境温度;d)  焊接材料的潜在含氢量和结构拘束度;e)  异种钢焊接时,预热温度的选择应根据合金成分高的一侧或焊接性差的一侧进行选择。

6.2.2.2常用钢的预热温度见附录B。

6.2, .3重新焊接 按要求应该预热的焊件重新焊接时应重新预热。

6.3后热

6.3.1有冷裂纹倾向的焊件,当焊接工作停止后,若不能立即进行焊后热处理,应进行后热。其加热宽度应不小于预热时的宽度。

6.3.2对马氏体型钢(如F12钢或P91钢等)的焊接,如要进行后热,应在马氏体转变结束后进行。

6.4焊后热处理

6.4.1当符合DL 5007-1992中5.0.20.3条、6.0.2条、DI/T 752-2001中7.1、7.3条规定,或其他规程、工艺文件有要求时,应进行焊后热处理。

6.4.2后热处理温度选择应按下述原则综合考虑:

    a)  不能超过 ,一般应在以下30℃50℃b)  对调质钢,应低于调质处理时回火温度;c)  对异种钢,按合金成分低一侧钢材的选择。

6.4.3常用钢的焊后热处理温度与恒温时间见附录C。

6.4.4升、降温速度应按下述原则控制:

    a)  对承压管道和受压元件,焊接热处理升、降温速度为6250/(单位为℃/h,其中占为焊件厚度mm)且不大于300℃/h。降温时,300℃以下.可不控制。

    b)  对主管与接管的焊件(如管座),应按主管的譬厚汁箅焊接热处理的升、降温速度;对返修焊件其恒温时间按焊件的名义厚度计算,计算方法见附录C。

6.4.5在制定焊后热处理工艺时,应考虑下列因素:

    a)  对有再热裂纹倾向的钢种,焊后热处瑚温度廊避开敏感温区。升、降温时,应尽快通过温度敏感区,且避免在此温度区间停留:

    b)  对有第二类回火脆性的钢种,焊后热处c应采用快速冷却的方式:

    c)  冷拉焊接接头所用的加载工具,必须待焊接热处理完毕后,方可拆除。

7焊接热处理工艺措施

  7.1温度测量

  7.1.1根据加热方法,可以选用接触法或非接触法测定焊件温度。柔性陶瓷电阻加热、电阻炉加热一般采用接触法测温;感应加热可以采用接触法测温,也叮采用非接触法测温;火焰加热一般采用非接触  法测温。

  7.1.2接触法测温一般采用热电偶、测温笔、接触式表面温度计等;非接触法测温一般采用红外测温仪。

  7.1.3热电偶测温应按如下要求:

    a)  应根据热处理的温度和仪表的型号选择热电偶宜选用防水型的铠装热电偶,热电偶的直径与长度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方法选用。

    b)  热电偶的安装位置,应以保证测温准确可靠、有代表性为原则。对于管径大于或等于273mm的管道,测温点应在焊缝中心按圆周对称布置,且不少于两点;水平管道,测温点应上下对称布置;分区控温时,热电偶的布置应与加热装置相对应:当用一个热电偶同时控制多个焊件时,该热电偶应布置在有代表性的焊接接头上。

    c)  采用柔性陶瓷电阻加热进行预热时,热电偶应布置在加热区以内,同时,还应使用其他方法检测坡口处的温度。

    d)  热电偶固定采用储能压焊的方法,安装时必须保L热电偶的热端与焊件接触良好,热处理结束后应将点焊处打磨干净,

    e)  在安装热电偶时,应注意以下几点:

    1)感应加热时,热电偶的引出方向应与感应线圈相垂直。

    2)热电偶冷端温度不稳定时,必须使用补偿导线,必要时应采取补偿措施。热电偶与补偿导线的型号、极性必须相匹配。

7.2加热范围与加热装置的安装

7.2.1加热范围

7.2.1.1对承压管道及其返修焊件的加热,宜采用整圈加热的方法,加热宽度从焊缝中心算起,每侧不小于管子壁厚的3倍,且不小于60mm。同时应采取措施降低周向和径向的温差。

7.2.1.2主管(或壳体)与接管的加热,宜采用环形加热的方法,加热宽度应不小于两者中较大厚度的3倍。

7 2 2柔性陶瓷电阻加热器的安装

7.2.2.1安装加热器时,应将焊件表面的焊瘤、焊渣、飞溅清理干净,使加热器与焊件表面贴紧,必要时,应制作专用的夹具,、加热器的布置宽度至少应比要求的加热宽度每侧多出60mm

7.2.2.2当用绳形加热器对管道进行预热时,坡口两侧布置的加热器应对称,加热器的缠绕圈数、缠绕密度应尽可能相同,缠绕方向应相反。

7.2.2.3对水平放置的直径大于273mm的管道或大型部件进行焊后热处理时,宜分区控制温度。

7.2.2.4  用一个测温点同时控制多个焊接接头加热时,各焊接接头加热器的布置方式应相同,且保温层宽度和厚度也应尽可能相同。

7.2.3感应线圈的安装感应线圈安装时,应避免匝间短路,且应避免剩磁。

7 3温差控制与保温

7.3.1焊接热处理恒温过程中,承球管道在加热范围内,任意两点问的温差应小于50℃;压力容器在加热范围内,最大温差不宜大于65℃

7.3.2焊接热处理的保温宽度从焊缝坡口边缘算起,每侧不得少于管子壁厚的5倍,且每侧应比加热器的安装宽度增加小少于l()Omm。

7.3.3焊接热处理的保温厚度以40mm60mm为宜,感应加热时,可适当减小保温厚度。对水平管道,可以通过改变保温层厚度来减小管道上下部分的温差。

7.4火焰加热工艺措施

7.4.1  用火焰加热进行热处理时,廊根据焊件大小选择喷嘴型号与数量;当使用多个喷嘴时,应对称布置,均匀加热。

7.4.2火焰焰心至工件的距离应在10mm以上;喷嘴的移动速度要稳定,不得在一个位置长期停留。火焰加热时,应注意控制火焰的燃烧状况,防止金属的氧化或增碳。

7.4.3火焰加热应以焊缝为中心,加热宽度为焊缝两侧各外延不少于50mm。火焰加热的恒温时间按每毫米焊件厚度保温1min计算。加热完毕,应立即使用干燥的保温材料进行保温。

8质量检查与技术文件

8.1质量检查

8.1.1焊接热处理升温前应进行下列核查:

    a)  加热及测温设备、器具是含符合工艺要求; b)  加热装置的布置、温度控制分区是否合理;c)  加热范围是否符合标准或规范要求,保温层的宽度、厚度是否合适;d)  温度测点的安装方法、位置和数量是否符合工艺要求;e)  没定的加热温度、恒温时间、升、降温速度等是否符合工艺要求; f)  是否符合现场安全要求

8.1.2焊接热处理后自检的要求是:

    a)  工艺参数在控制范围以内,并有自动记录曲线; b)  热电偶无损坏、无位移; c)  焊接热处理记录曲线与工艺卡吻合: d)  焊件表面无裂纹、无异常

8.1.3硬度检验应符合下列规定:

    a)  当热处理自动记录曲线与工艺卡不符或无自动记录曲线时,应做硬度检查,硬度检查结果应符合DL 5007-1992中8.0.6条和1)11T 752-2001中8.5条或其他规程、工艺文件的要求。

    b)  应对焊接接头的焊缝和母材进行硬度检验。当管道赢径大于或等于273mm时,检验部位不少于两处,各检验部位应周向均匀分布,若采用里氏硬度汁检验,其检验方法和表示方法应符合GB/T 17394--1998的要求。

    c)  硬度检查结果超过规定范围时,应查找原岗,采取措施。如果重新热处理,则应在热处理后重新检验硬度。

8.2技术文件

8.2.1焊接热处理施工必须有与焊接T艺评定相适应的作业指导书和热处理丁艺卡,应有热处理操作记录、热处理统计表(其推荐格式见附录D)。

8.2.2下列焊接热处理技术资料在工程竣工后与焊接技术资料一起移交:

  a)  焊接热处理自动记录曲线; b)  焊接热处理统计表; c)  硬度检验报告。

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