[發明專利]現場工況厚壁P92管道局部熱處理方法

有效

• 申請號: 201210084750.2
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102605158A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 徐連勇;苗藝;韓永典;荊洪陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明涉及一種高等級耐熱鋼的局部熱處理工藝，具體地說，是涉及一種現場工況下大厚壁P92長管道的局部熱處理工藝。

背景技術

目前，電力工業正面臨著前所未有的巨大挑戰。要加快電力發展的步伐，就面臨著要加快電力結構調整的速度。而最現實、最可行的途徑就是加快建設超超臨界機組。超超臨界壓力參數火力發電是有效利用能源的一項新技術，通過對其蒸汽的壓力和溫度進行一定程度的提高，來提高機組熱效率。要保證機組在較高溫度與壓力下穩定運行，就必須使用更高高溫強度的鋼材，否則構件的壁厚就必須成倍地增大才能滿足服役要求。目前P92鋼允許鍋爐主蒸汽溫度提高到610℃，再熱溫度高達625℃，在USC機組的高溫集箱和主蒸汽管道等部件得到廣泛應用。P92鋼國外無使用經驗，而在我國得到大范圍使用。目前我國的華能玉環發電廠、華電鄒縣發電廠、上海外高橋發電廠等單機容量為1000MW以及600MW?USC機組的主蒸汽管道的設計上均采用P92管道。

通常在P92鋼管焊接后進行焊后熱處理，目的之一是消除焊接殘余應力。研究表明整體熱處理確實能有效地消除部分焊接殘余應力。然而，在P92管的實際生產運用中，鋼管長度遠遠長于焊接工藝評定用鋼管的長度，并且在電廠現場工況下，不可能采用整體熱處理方法，因此，工程上通常采用局部熱處理來代替整體熱處理。ASME僅規定局部熱處理時均熱寬度為焊縫最大寬度處兩端各加50mm(ASME?Boiler?and?Pressure?Vessel?Code，Rules?for?Construction?of?Pressure?Vessels：Alternative?Rules，Section?VIII，Division?2As?aminimum，the?soak?band?shall?contain?the?weld，heat?affected?zone，and?a?portion?of?base?metal?adjacent?to?the?weld?being?heat?treated.The?minimum?width?ofthis?volume?is?the?widest?width?of?weld?plus?the?nominal?thickness?defined?in?paragraph?6.4.2.7or?50mm(2in.)，whichever?is?less，on?each?side?or?end?of?the?weld.)，而沒有給出加熱寬度和保溫寬度的具體公式。對于P92鋼焊后熱處理的加熱帶寬度及保溫寬度的選擇公式，國內外有多個標準。然而，不同標準對于P92管道的焊后熱處理加熱寬度及保溫寬度的規定不統一，在現場施工過程當中不同的施工單位選擇不同的參數，勢必會對熱處理的結果產生影響。多家公司僅針對實驗室小試樣確定了熱處理的加熱帶寬度及保溫寬度，而沒有考慮現場工況下大壁厚長管道的實際情況，因此具有局限性。目前發現多個經過局部熱處理的P92服役管道焊接接頭處出現裂紋，與局部熱處理工藝不合適有關。因此選擇合適的局部熱處理工藝對于保障P92管道安全運行具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，針對現場工況下的特殊高等級耐熱鋼(P92管道)，通過試驗與有限元相結合的方法，給出了局部熱處理工藝，采用該工藝，恒溫過程中內外壁溫差在25℃以內，熱處理后殘余應力消除效果好，局部熱處理取得良好的效果。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

現場工況厚壁P92管道局部熱處理方法，按照下述步驟實施：

步驟1，計算加熱區寬度和保溫區寬度，加熱寬度(HB)的選擇應符合以下關系

HB=15.6×Rt-3.556×R-372]]>

其中R為管道內徑(mm)，t為管道壁厚(mm)

保溫寬度(GCB)的確定應符合以下關系

GCB＝1.4×HB+226

步驟2，按照P92鋼焊接工藝對P92管道進行焊接；