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火力發電廠焊接熱處理技術規程

閱讀(1273) 次   2020/3/31 13:08:49

1范圍

本標準規定廠火力發電廠鋼制承壓管道、部件(包括承壓部件與非承壓部件)在制作、安裝、檢修過程中對焊件進行焊接熱處琿的要求。

    本標準適用于用加熱力法對焊件進行的預熱、后熱和焊后熱處理。

2規范性引用文件

    下列文件中的條款通過本標準的引用而成為奉標準的條款凡足往日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本  凡是不注日期的引用文件,其最撕版本適用于本標準。

    GB 9452-1988熱處理爐有效加熱區測定方法  GB/T 1234-1992  I寄電阻電熱合金 GB/T 16400-1996絕熱用硅酸鋁棉及其制品 GB/T 17394-1998金屬里氏硬度計試驗方法  SD 340-1989  電力工業鍋爐壓力容器焊接工藝評定規程 DL 5007-1992電力建設施1j及驗收技術規范(火力發電廠焊接篇) DL/T 752-2001  火力發電廠異種鋼焊接技術規程

3術語

    下列術語在本標準中出現時,除非另有說明,其意義如下定義:

3.1焊接熱處理  welding heat treatment

    在焊接之前、焊接過程中或焊接之后,將焊件令部或局部加熱到一定的溫度,保溫一定的時間,然后以適當的速度冷卻下來,以改善工件的焊接工藝性能和力學性能,是改善焊接接頭的金相組織的一種工藝方法,焊接熱處理包括預熱、后熱和焊后熱處理。

3.2預熱preheat

    焊接開始前,則焊件的全部或局部進行加熱的一種焊接熱處理工藝。

3.3后熱postheat

    焊接工作停止后,立即將焊件加熱到一定的溫度(300℃400℃),保溫一定的時間(2h~4h),使焊件緩慢冷卻下來,以加速氫的逸出的一種焊接熱處理工藝。

3 4焊后熱處理postweld heat treatment

    焊接工作完成后,將焊件加熱到一定的溫度(材料的相變溫度A。l以下),保溫一定時間,使焊件緩慢冷卻下來,以改善焊接接頭的金相組織和性能或消除殘余應力的一種焊接熱處理工藝。

4一般規定

4.1  人員

4.1.1焊接熱處理人員應該經過號門的培訓,取得資格證書。沒有取得資格證書的人員只能從事輔助性的焊接熱處理工作,不能單獨作業或對焊接熱處理結果進行評價。焊接熱處理人員包括熱處理技術人員和熱處理工。

4.1.2熱處理技術人員的職責是:

    a)  應熟悉相關規程,熟練掌握、嚴格執行本規程,組織熱處理人員的業務學習:b)  負責編制焊接熱處理施工方案、作業指導書等技術文件;c)  指導并瞞督熱處理工的工作;d)  收集、匯總、整理焊接熱處理資料。

4.1.3熱處理工的職責是:

    a)  執行本規程,按焊接熱處理施工方案、作業指導書、工藝卡進行施j:; b)  記錄熱處理操作過程:c)  在熱處理后進行自檢。

4.2安全要求

4.2.1焊接熱處理作業時應穿戴必要的勞動防護用品,防止燙傷、觸電。

4.2.2應遵守施工現場對電器設備、易燃易爆物晶的安全規定,工作場所應放置足夠數量的滅火器材并設置高溫、有電等警示牌。

4.2.3采用電加熱時,至少應有兩人值班;采用中頻感應加熱時,控制室應采取屏蔽措施。拆裝熱處理加熱裝置之前必須確認已切斷電源;焊接熱處理工作完畢應檢查現場,確認無引起火災的危險后方可離開。

4.2.4作業過程中,應對含苯電容采取措施防止苯污染。

4.2.5保溫材料的性能應滿足:藝及環保要求。產品質量應符合GB/T 16400-1996《絕熱用硅酸鋁棉及其制品》的要求。

5焊接熱處理加熱方法與設備

5.1加熱方法

5.1.1焊接熱處理常用的加熱方法有電加熱(如電阻爐加熱、柔性陶瓷電阻加熱、遠紅外加熱、工頻感應加熱、中頻感應加熱)和火焰加熱(如氧.乙炔、高壓煤油、天然氣、液化石油氣等)。

5.1.2中頻感應加熱宜用于對厚度小于或等于30mm的焊件進行加熱。

5.2加熱設備

5.2.1設備應滿足工藝要求,參數調竹靈活、方便,通用性好,運行穩定、可靠,并滿足安全要求。

5.2.2設備的控溫精確度應在±5℃以內。計算機溫度控制系統的顯示溫度應以自動記錄儀的溫度顯示為準進行調整。計算機打印的焊接熱處理記錄曲線與標準記錄紙對照,其背景表格的讀數誤差不大于0.5%。

5.2.3焊接熱處理所使用的器具計量器具必須經過校驗,并在有效期內使用。維修后的計量器具,必須重新校驗。

5. 3.1  電阻爐加熱設備的基本要求是:

    a)  電熱元件應合理布置,爐內有效加熱區的范圍應符合GB 9452-1988的要求;

    b)  工作溫度應滿足熱處理工藝的要求,有效加熱區的溫度不均勻性應小于等于20℃。

5.3.2柔性陶瓷電阻加熱設備的基本要求是:

    a)  加熱器的技術要求應符合附錄A的規定;

    b)  當同爐使用多根(片)加熱器時,其電阻值的偏差值應不超過5%。

5.3.3感應加熱設備的基本要求是:

    a)  根據焊件的幾何形狀來確定感應線圈的形狀,對管座、接管進行感應加熱時,應避免尖角效應:

    b)  感應線圈應采取絕緣措施;

    c)  輸出功率和頻率必須能滿足下作要求,輸出功率誤差應不超過+5%。

5.3.4火焰加熱設備的基本要求是:當使用氧_乙炔加熱時,應采用瓶裝氣體。在乙炔氣瓶上應裝設止回閥,防止回火。

 焊接熱處理工藝

6.1評定

6.1.1焊接熱處理T藝必須按照SD 340-1989的規定,在相應的焊接工藝評定工作中進行評

定。

6.1.2實際采用的焊接熱處理工藝應與所評定的內容一致。

6.2預熱

6.2.1預熱方式 6.2.1.1預熱方式分為局部預熱和整體預熱。

6.2.1.2電加熱適用于整體預熱和局部預熱;鹧婕訜徇m用于現場局部預熱。

6.2.1.3  當管子外徑大于219mm或壁厚大于等于20mm時,應采用電加熱進行預熱,預熱升溫速度應符合6.4.4的要求。預熱寬度從對口中心開始,每側不少于焊件厚度的3倍,且不小于100mm。

6.2.2預熱溫度

6.2.2.1確定焊件的預熱溫度時,應綜合考慮以下幾個因素:

    a)  鋼材的焊接性;b)  焊件厚度、接頭型式; c)  環境溫度;d)  焊接材料的潛在含氫量和結構拘束度;e)  異種鋼焊接時,預熱溫度的選擇應根據合金成分高的一側或焊接性差的一側進行選擇。

6.2.2.2常用鋼的預熱溫度見附錄B。

6.2, .3重新焊接 按要求應該預熱的焊件重新焊接時應重新預熱。

6.3后熱

6.3.1有冷裂紋傾向的焊件,當焊接工作停止后,若不能立即進行焊后熱處理,應進行后熱。其加熱寬度應不小于預熱時的寬度。

6.3.2對馬氏體型鋼(如F12鋼或P91鋼等)的焊接,如要進行后熱,應在馬氏體轉變結束后進行。

6.4焊后熱處理

6.4.1當符合DL 5007-1992中5.0.20.3條、6.0.2條、DI/T 752-2001中7.1、7.3條規定,或其他規程、工藝文件有要求時,應進行焊后熱處理。

6.4.2后熱處理溫度選擇應按下述原則綜合考慮:

    a)  不能超過 ,一般應在以下30℃50℃;b)  對調質鋼,應低于調質處理時回火溫度;c)  對異種鋼,按合金成分低一側鋼材的選擇。

6.4.3常用鋼的焊后熱處理溫度與恒溫時間見附錄C。

6.4.4升、降溫速度應按下述原則控制:

    a)  對承壓管道和受壓元件,焊接熱處理升、降溫速度為6250/(單位為℃/h,其中占為焊件厚度mm)且不大于300℃/h。降溫時,300℃以下.可不控制。

    b)  對主管與接管的焊件(如管座),應按主管的譬厚汁箅焊接熱處理的升、降溫速度;對返修焊件其恒溫時間按焊件的名義厚度計算,計算方法見附錄C。

6.4.5在制定焊后熱處理工藝時,應考慮下列因素:

    a)  對有再熱裂紋傾向的鋼種,焊后熱處瑚溫度廊避開敏感溫區。升、降溫時,應盡快通過溫度敏感區,且避免在此溫度區間停留:

    b)  對有第二類回火脆性的鋼種,焊后熱處c應采用快速冷卻的方式:

    c)  冷拉焊接接頭所用的加載工具,必須待焊接熱處理完畢后,方可拆除。

7焊接熱處理工藝措施

  7.1溫度測量

  7.1.1根據加熱方法,可以選用接觸法或非接觸法測定焊件溫度。柔性陶瓷電阻加熱、電阻爐加熱一般采用接觸法測溫;感應加熱可以采用接觸法測溫,也叮采用非接觸法測溫;火焰加熱一般采用非接觸  法測溫。

  7.1.2接觸法測溫一般采用熱電偶、測溫筆、接觸式表面溫度計等;非接觸法測溫一般采用紅外測溫儀。

  7.1.3熱電偶測溫應按如下要求:

    a)  應根據熱處理的溫度和儀表的型號選擇熱電偶宜選用防水型的鎧裝熱電偶,熱電偶的直徑與長度應根據焊件的大小、加熱寬度、固定方法選用。

    b)  熱電偶的安裝位置,應以保證測溫準確可靠、有代表性為原則。對于管徑大于或等于273mm的管道,測溫點應在焊縫中心按圓周對稱布置,且不少于兩點;水平管道,測溫點應上下對稱布置;分區控溫時,熱電偶的布置應與加熱裝置相對應:當用一個熱電偶同時控制多個焊件時,該熱電偶應布置在有代表性的焊接接頭上。

    c)  采用柔性陶瓷電阻加熱進行預熱時,熱電偶應布置在加熱區以內,同時,還應使用其他方法檢測坡口處的溫度。

    d)  熱電偶固定采用儲能壓焊的方法,安裝時必須保L熱電偶的熱端與焊件接觸良好,熱處理結束后應將點焊處打磨干凈,

    e)  在安裝熱電偶時,應注意以下幾點:

    1)感應加熱時,熱電偶的引出方向應與感應線圈相垂直。

    2)熱電偶冷端溫度不穩定時,必須使用補償導線,必要時應采取補償措施。熱電偶與補償導線的型號、極性必須相匹配。

7.2加熱范圍與加熱裝置的安裝

7.2.1加熱范圍

7.2.1.1對承壓管道及其返修焊件的加熱,宜采用整圈加熱的方法,加熱寬度從焊縫中心算起,每側不小于管子壁厚的3倍,且不小于60mm。同時應采取措施降低周向和徑向的溫差。

7.2.1.2主管(或殼體)與接管的加熱,宜采用環形加熱的方法,加熱寬度應不小于兩者中較大厚度的3倍。

7 2 2柔性陶瓷電阻加熱器的安裝

7.2.2.1安裝加熱器時,應將焊件表面的焊瘤、焊渣、飛濺清理干凈,使加熱器與焊件表面貼緊,必要時,應制作專用的夾具,、加熱器的布置寬度至少應比要求的加熱寬度每側多出60mm。

7.2.2.2當用繩形加熱器對管道進行預熱時,坡口兩側布置的加熱器應對稱,加熱器的纏繞圈數、纏繞密度應盡可能相同,纏繞方向應相反。

7.2.2.3對水平放置的直徑大于273mm的管道或大型部件進行焊后熱處理時,宜分區控制溫度。

7.2.2.4  用一個測溫點同時控制多個焊接接頭加熱時,各焊接接頭加熱器的布置方式應相同,且保溫層寬度和厚度也應盡可能相同。

7.2.3感應線圈的安裝感應線圈安裝時,應避免匝間短路,且應避免剩磁。

7 3溫差控制與保溫

7.3.1焊接熱處理恒溫過程中,承球管道在加熱范圍內,任意兩點問的溫差應小于50℃;壓力容器在加熱范圍內,最大溫差不宜大于65℃

7.3.2焊接熱處理的保溫寬度從焊縫坡口邊緣算起,每側不得少于管子壁厚的5倍,且每側應比加熱器的安裝寬度增加小少于l()Omm。

7.3.3焊接熱處理的保溫厚度以40mm60mm為宜,感應加熱時,可適當減小保溫厚度。對水平管道,可以通過改變保溫層厚度來減小管道上下部分的溫差。

7.4火焰加熱工藝措施

7.4.1  用火焰加熱進行熱處理時,廊根據焊件大小選擇噴嘴型號與數量;當使用多個噴嘴時,應對稱布置,均勻加熱。

7.4.2火焰焰心至工件的距離應在10mm以上;噴嘴的移動速度要穩定,不得在一個位置長期停留;鹧婕訜釙r,應注意控制火焰的燃燒狀況,防止金屬的氧化或增碳。

7.4.3火焰加熱應以焊縫為中心,加熱寬度為焊縫兩側各外延不少于50mm;鹧婕訜岬暮銣貢r間按每毫米焊件厚度保溫1min計算。加熱完畢,應立即使用干燥的保溫材料進行保溫。

8質量檢查與技術文件

8.1質量檢查

8.1.1焊接熱處理升溫前應進行下列核查:

    a)  加熱及測溫設備、器具是含符合工藝要求; b)  加熱裝置的布置、溫度控制分區是否合理;c)  加熱范圍是否符合標準或規范要求,保溫層的寬度、厚度是否合適;d)  溫度測點的安裝方法、位置和數量是否符合工藝要求;e)  沒定的加熱溫度、恒溫時間、升、降溫速度等是否符合工藝要求; f)  是否符合現場安全要求

8.1.2焊接熱處理后自檢的要求是:

    a)  工藝參數在控制范圍以內,并有自動記錄曲線; b)  熱電偶無損壞、無位移; c)  焊接熱處理記錄曲線與工藝卡吻合: d)  焊件表面無裂紋、無異常

8.1.3硬度檢驗應符合下列規定:

    a)  當熱處理自動記錄曲線與工藝卡不符或無自動記錄曲線時,應做硬度檢查,硬度檢查結果應符合DL 5007-1992中8.0.6條和1)11T 752-2001中8.5條或其他規程、工藝文件的要求。

    b)  應對焊接接頭的焊縫和母材進行硬度檢驗。當管道贏徑大于或等于273mm時,檢驗部位不少于兩處,各檢驗部位應周向均勻分布,若采用里氏硬度汁檢驗,其檢驗方法和表示方法應符合GB/T 17394--1998的要求。

    c)  硬度檢查結果超過規定范圍時,應查找原崗,采取措施。如果重新熱處理,則應在熱處理后重新檢驗硬度。

8.2技術文件

8.2.1焊接熱處理施工必須有與焊接T藝評定相適應的作業指導書和熱處理丁藝卡,應有熱處理操作記錄、熱處理統計表(其推薦格式見附錄D)。

8.2.2下列焊接熱處理技術資料在工程竣工后與焊接技術資料一起移交:

  a)  焊接熱處理自動記錄曲線; b)  焊接熱處理統計表; c)  硬度檢驗報告。

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