[發明專利]9%~12%Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道充氬加熱保溫工裝及方法

有效

• 申請號: 201710961714.2
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107557541B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王林;張君發;李漢華;苗慧霞
• 申請（專利權）人: 山東電力建設第一工程公司
• 主分類號: C21D1/34
• 分類號: C21D1/34;C21D1/74;C21D9/50;C21D9/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明涉及一種9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道充氬加熱保溫工裝及方法，包括9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道、加熱工裝和保溫堵板，在馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道兩端的焊口內分別設有加熱工裝，加熱工裝包括大徑管架，大徑管架上沿圓周方向均勻布置有兩列相對稱的方孔，大徑管架的外壁上設有多個履帶式加熱器，大徑管架的外壁上還設有多個耐高溫承重滑輪；大徑管架內設置有十字形支撐架，十字形支撐架包括支撐管和空心鋼管，空心鋼管內貫穿有一剛性拉繩，剛性拉繩的一端與一保溫堵板固定連接，另一端延伸出另一保溫堵板。本發明采用加熱工裝和保溫堵板結合，兼具充氬氣室及內壁加熱保溫的作用，保證了焊口的焊接熱處理質量和施工人員的安全。

技術領域

本發明涉及馬氏體耐熱鋼管道的焊接及熱處理領域，具體涉及一種9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道充氬加熱保溫工裝及方法。

背景技術

9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼由于其合金元素含量較高，必須在焊縫根部充氬氣保護，防止焊縫的氧化；由于其焊接淬硬傾向大，焊前必須電加熱預熱，焊后必須進行焊后熱處理，以消除內應力，得到回火馬氏體組織。

目前按照技術規程和施工經驗，采用傳統的紙板制作充氬保護氣室來防止9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼焊縫的氧化，施工完畢后對殘余充氬氣室材料清理不徹底，不符合潔凈化施工的要求；采用鎧裝熱電偶和陶瓷履帶式加熱器來進行焊前預熱和焊后熱處理，但是并不能將焊后熱處理內外壁溫差降低到最小或者降低到標準要求的范圍。

目前針對9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼焊口潔凈化施工和內外壁溫差控制具有指導性的資料不是很多，其中火力發電廠焊接技術規程中指出關于熱電偶的布置方法及加熱器的布置方法，對于大徑厚壁高合金焊口(管徑大于800，壁厚大于60)的指導性較差，不能有效的降低內外壁溫差，實測溫度達不到工藝設計溫度，對于異形管件更是如此，如果只是通過加熱器的增量控制來促進焊口實測溫度與工藝溫度的貼近，此種方法不僅耗時耗力，且焊后熱處理效果較差，也不能滿足現場管件規格、形式復雜多變的的現場施工，且施工完畢后，殘余充氬氣室材料滯留管道內部，不符合潔凈化施工的宗旨。

綜上所述，現有技術中對于9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼管道熱處理時焊口內外壁溫差較大，潔凈化焊接的問題，尚缺乏有效的解決方案。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道充氬加熱保溫工裝及方法，采用加熱工裝和保溫堵板結合，兼具充氬氣室及內壁加熱保溫的作用，將加熱工裝設置在9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道內部，解決了9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼管道熱處理時焊口內外壁溫差較大的難題，有效保證了焊口的焊接熱處理質量和施工人員的安全。

本發明所采用的技術方案是：

一種9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道充氬加熱保溫工裝，包括9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道、加熱工裝和保溫堵板，其特征是，在所述9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道兩端的焊口內分別設有所述加熱工裝，所述加熱工裝包括大徑管架、履帶式加熱器和耐高溫承重滑輪，所述大徑管架上沿圓周方向均勻布置有兩列相對稱的方孔，所述大徑管架的外側設置有所述保溫堵板，其中一保溫堵板上開有中心孔；所述大徑管架的內壁上設置有硅酸鋁保溫棉，所述大徑管架的外壁上均勻布置有多個所述履帶式加熱器，所述大徑管架的外壁上還均勻布置有多個所述耐高溫承重滑輪，所述耐高溫承重滑輪位于兩個相鄰的履帶式加熱器之間；所述大徑管架內的中部設置有十字形支撐架，所述十字形支撐架包括垂直設置的支撐管和水平設置在所述支撐管中心的空心鋼管，所述空心鋼管內貫穿有一剛性拉繩，所述剛性拉繩的一端與一保溫堵板固定連接，另一端通過另一保溫堵板上的中心孔延伸出9％～12％Cr馬氏體耐熱鋼大徑厚壁管道，所述另一保溫堵板的中心孔內插有氬氣管道。

進一步的，所述大徑管架由半圓柱形的上管架和半圓柱形的下管架組成，所述上管架和下管架之間通過螺栓固定連接。