钢制压力容器热处理通用工艺规程.doc

行业资料：_钢制压力容器热处理通用工艺规程单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 12 页钢制压力容器热处理通用工艺规程1、范围本规程规定了碳钢、低合金钢焊接构件的焊后热处理工艺。本规程适用于锅炉、压力容器的碳钢、低合金钢产品，以改善接头性能，降低焊接残余应力为主要目的而实施的焊后热处理。其他产品的焊后热处理亦可参照执行。2、引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修改，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB9452-xx热处理炉有效区测定方法。3、要求3.1人员及职责3.1.1热处理操作人员应经培训、考核合格，取得上岗证，方可进行焊后热处理操作。3.1.2焊后热处理工艺由热处理工艺员编制，热处理责任工程师审核。3.1.3热处理工应严格按焊后热处理工艺进行操作，并认真填写原始操作记录。3.1.4热处理责任工程师负责审查焊后热处理原始操作记录（含时间温度自动记录曲线），核实是否符合焊后热处理工艺要求，确认后签字盖章。3.2设备3.2.1各种焊后热处理及装置应符合以下要求：a）能满足焊后热处理工艺要求；b）在焊后热处理过程中，对被加热件无有害的影响；c）能保证被加热件加热部分均匀热透；d）能够准确地测量和控制温度；e）被加热件经焊后热处理之后，其变形能满足设计及使用要求。3.2.2焊后热处理设备可以是以下几种之一：a）电加热炉；b）罩式煤气炉；c）红外线高温陶瓷电加热器；d）能满足焊后热处理工艺要求的其他加热装置3.3焊后热处理方法3.3.1炉内热处理a)焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法，其热处理炉应满足GB9452的有关规定。在积累了炉温与被加热件的对应关系值的情况下，炉内热处理时，一般允许利用炉温推算被加热件的温度，但对特殊或重要的焊接产品，温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准。b)被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内，并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。c)为了防止拘束应力及变形的产生，应合理安置被加热件的支座，对大型薄壁件和结构、几何尺寸变化悬殊者应附加必要的支撑等工装以增加刚性和平衡稳定性。3.3.2分段热处理焊后热处理允许在炉内分段进行。被加热件分段进行热处理时，其重复加热长度不小于1500mm。被加热件的炉外部分，应采取合适的保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。3.3.3整体炉外热处理进行整体炉外热处理时，在满足3.2.1的基础上，还应注意：a）考虑气候变化，以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施；b）应采取必要的措施，保证被加热件温度的均匀稳定，避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形3.3.4局部热处理B、C、D类焊接接头，球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺陷焊补部位，允许采用局部热处理方法。局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度s的2倍（s为焊接接头处钢材厚度）；接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度s的6倍。靠近加热区的部位应采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。3.4焊后热处理工艺参数3.4.1被加热件入炉或出炉时的温度不得超过400，但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件，其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300。3.4.2焊件升温至400后，加热区升温速度不得超过（5000/s）/h，且不得超过200/h，最小可为50/h。3.4.3升温时，加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120。3.4.4保温时，加热区内最高与最低温度之差不宜超过65。3.4.5升温保温期间，应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化。3.4.6炉温高于400时，加热区降温速度不得超过(6500/s)/h，且不得超过260/h，最小可为50/h。3.4.7焊件按3.4.1的出炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却。3.4.8常用钢号推荐的焊后热处理保温温度和保温时间见表1钢号需焊后热处理的厚度s，mm焊后热处理温度焊后热处理保温时间，h焊前不预热焊前预热100Q235-A.F、Q235-A、10、20、20R、2532386006401）当厚度s50mm时，为（s/25）h，但最短时间不低于1/4h。2）当厚度s50mm时，为2+1/4（s-50）/2509MnD58062016Mn、16MnR16MnD、16MnDR303460064012CrMo任意厚度6406801）当厚度s125mm时，为（s/25）h，但最短时间不低于1/4h。2）当厚度s125mm时，为50.25（s125）2515CrMo、15CrMoR任意厚度6406801Cr5Mo任意厚度720760注：1、对于钢材厚度不同的焊接接头，厚度s按较薄件者。2、对于异种钢材相焊的焊接接头，按热处理严者确定。3、对于调质钢进行焊后热处理时，保温温度一般应低于钢材回火的温度。但对保温温度高于回火温度，钢材的性能仍能满足产品使用要求的焊后热处理可不受限制。4、热处理厚度s系指：）壳体与封头对接时较薄件的厚度；）与法兰、管板或其他类似结构焊接的壳体厚度；）与接管焊接的壳体或封头厚度；）非受压件与受压件相焊时连接处焊缝的厚度；）修补焊缝的深度。5、保温时间可以累计加算。3.5焊后热处理对试板的要求有热处理要求的容器，试板应随容器一起进行焊后热处理。3.6焊后热处理记录保管期的要求焊后热处理时间与温度曲线记录保存期限不得少于7年第 7 页 共 12 页钢制压力容器焊接与热处理钢制压力容器制造中，焊接技术是极为关键的一项技术，文章综合理论与实际两大方面，对钢制压力容器（尤其是不锈钢复合钢板制压力容器）设计中的焊接工艺及热处理工艺展开了详细论述，强调了焊接质量的重要性，对钢制压力容器的设计与制造，都有一定的指导意义。焊接，是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术，设计时焊接接头的正确选用及制造中焊接质量的优劣，都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影响，甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。从这点来看，压力容器的焊接质量，既是个安全性问题，同时也是个经济性问题。1.不锈复合钢板焊接工艺通过翻阅与焊接相关的资料，以及开展焊接性试验，根据NB/T47015-xx压力容器焊接规程，SH/T3527-xx石油化工不锈复合钢板焊接规程，GB/T13148-xx不锈钢复合钢板焊接技术要求等标准来对焊接工艺进行评定，接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。焊接工艺最终的评定结果将被作为制定产品施焊工艺的重要依据。1.1.焊接方法不锈复合钢板已有多种较为成熟的焊接方法，大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料，没有很大的焊接空间，直焊缝不长，可进行双面焊，对于这类换热器产品，采用焊条电弧焊方法更为合适，这样不仅能提升焊接质量，同时还可压缩成本，其操作较为灵活，几乎不受工件形状与焊接位置的影响。1.2.焊接材料的选择焊材的选择，应根据基层等强度和复层保证耐蚀性等原则进行。1.3.焊接设备与环境通常可选择直流焊机，基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。所采用的钢丝刷、扁铲等工具都，都应是不锈钢材料。焊接应在0以上的环境下进行，同时现场还应采取必要的防风措施。1.4.焊接坡口与接头组对1.4.1.坡口选用坡口形式时，应充分考虑焊接渡层的特点，焊接顺序应依次为焊基层、渡层到复层，要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接，同时还应避免复层焊缝被多次受热，从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能，该坡口形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。1.4.2.组对焊件组对时，应以复层为参考对齐，复层错边量过大，会降低复层焊缝的质量，为此我们应将错边量控制在0.5mm范围内。1.4.3.定位焊对接焊时，只可在基层使用E5015焊条来点焊。点焊工装夹具也只可焊在基层的某一侧，且材质要和基层一致，然而使用E5015焊条进行焊接。去除工装时，应避免基层金属破损，同时焊接处还应进行打磨，使之保持光滑。1.4.4.焊接工艺参数不锈复合钢板焊接工艺如下表。电流极性都是直流反接。钢制压力容器焊后热处理2.1.钢制压力容器焊后热处理的条件2.1.1.高压容器、储存容器、中压反应容器以及移动式压力容器等，都应进行炉内整体热处理。其他压力容器可直接进行整体热处理。大型压力容器，可选择分段热处理，其重叠热处理部分长度应大于1500mm。炉外部分还必须采取相应的保温措施。2.1.2.环向焊接接头、筒体、接管或封头经过修补后，可选择局部热处理。局部热处理的焊缝应包含整条焊缝。焊缝每侧加热宽度应超过母材厚度的两倍，焊接接管和壳体时，加热宽度应大于两者厚度的六倍。如果壳体靠近加热部位，还必须采取相应的保温措施，避免产生过大的温度差。2.2.焊后热处理方法2.2.1.整体热处理整体热处理通常会采用烧嘴加热，有时也会采用电加热方式，通常在直径与容积不大的压力容器现场返修后的热处理中应用较多。运用烧嘴加热时，通常在容器的开口处会放置1个或多个燃油、燃气烧嘴，通过强制对流来对容器壳体进行均匀加热。容器外表面还会铺设一层保温层，其目的是为了避免热扩散，使壳体能够升温、加热温度能保持均匀以及维护施工安全等。国外则更常采用高速燃气烧嘴，其燃料通常是液化石油气或者城市煤气。2.2.2.局部热处理局部热处理对大型压力容器等更为适用，这些容器通常无法进行整体加热或在运输方面存在较大限制，而不得不使用现场安装的筒体、管道或进行焊接环缝，或是对焊接区进行局部修补等。局部加热一般都会产生较大的热应力，为避免该种热应力产生不利影响，我们通常会对压力容器筒体、接管的整体焊接区及其周边环形带展开焊后热处理，具体的操作规范可参考国内压力容器制造标准。局部热处理也有多种加热方法，国内外较常选择电加热方式，这是由于电加热更容易控制，施工起来也更为简单。2.3.不锈钢复合钢板焊后热处理焊后热处理按设计要求进行。焊接残余应力，推荐采用机械方法去除。当采用热处理的方法消除焊接残余应力时，推荐在过渡层焊接之前进行。当复材不锈钢有晶间腐蚀倾向检验要求时，热处理温度不超过其敏化温度。例如：复合板基层Q345R厚度40mm，根据GB150标准需做焊后热处理。根据HG20584-xx表6-1，热处理温度可选用550。保温时间按总厚度计算。对复层304材料耐晶间腐蚀性能影响不大。目前涉及制造的多台设备基层厚度100mm，材料为SA516Gr.70+304或316L复合钢板的容器，由于较厚，热处理温度选用600，复层接头都能通过晶间腐蚀试验（试验标准：GB/T4334.5-xx）。总之，压力容器属于一种典型的焊接成型设备，焊接作为其最为主要的制造方法，焊接质量与整个设备的产品生命周期息息相关。钢制压力容器的焊接及热处理都应遵守国内的相关规定，从焊材选用到焊接方法的选择等方面，都应符合国内的工艺标准及要求，如运用焊后热处理以外的其他方法来消除应力，还应按要求办理审批手续。第 11 页 共 12 页行业资料本文至此结束，感谢您的浏览!（资料仅供参考）下载修改即可使用第 12 页 共 12 页