[發明專利]大型壓力容器T型接管焊縫局部熱處理加熱帶布置方法

有效

• 申請號: 202010198494.4
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111304432B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 羅云;蔣文春;金強;楊濱;谷文斌;翟向楠;章泉志;宋明大
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D1/34;C21D11/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本發明涉及焊接熱處理技術領域，提供了一種大型壓力容器T型接管焊縫局部熱處理加熱帶布置方法，包括以下步驟：1)確定T型接頭各尺寸參數；2)確定主加熱帶寬度W；3)確定主加熱帶與輔助加熱帶軸向距離b；4)確定輔助加熱帶軸向寬度Wa；5)確定主加熱帶與輔助加熱帶環向距離c；6)確定輔助加熱帶環向寬度Mm；7)確定接管加熱帶寬度Wt；8)確定筒體保溫棉寬度。本發明經過大量實驗，巧妙設計各熱處理參數，最后得出最佳T型接管焊縫局部熱處理加熱帶布置方法，可以有效降低壓力容器T型焊接接頭內表面殘余應力，以此能夠最大化提高其抗應力腐蝕開裂的能力。

技術領域

本發明涉及焊接熱處理技術領域，具體涉及一種大型壓力容器T型接管焊縫局部熱處理加熱帶布置方法。

背景技術

焊后熱處理是目前消除壓力容器焊接殘余應力的常用方法。熱處理又可分為整體熱處理和局部熱處理。壓力容器在縱焊縫、環焊縫焊接完成后，將筒體送入加熱爐中進行整體熱處理，在熱處理完成后，需要進行開孔，然后焊接接管，形成T型焊接接頭。在焊接完成后，一般采用局部熱處理降低T型焊接接頭處的殘余應力，以此來降低壓力容器T型接頭處發生應力腐蝕開裂的風險。

針對壓力容器T型接頭局部熱處理，目前國際上通用做法為在焊接接頭區域布置一定的范圍的加熱帶，如中國壓力容器標準規范中規定加熱范圍為通過焊縫區域的整圈壓力容器區域，這一方法雖然理論可行，但是對于大型壓力容器而言需要整圈布置加熱帶，需要的電加熱功率極高，在現場難以實施，也將消耗大量的能量。在國外標準如ASME標準規范中規定可以在T型接頭局部區域布置加熱帶，加熱帶寬度需要通過模擬計算確定，且容易造成局部熱應力，造成局部熱處理過程中焊縫區域易開裂的風險。需要采用更加合理的局部熱處理加熱帶布置方法來降低大型壓力容器T型接管處焊接殘余應力。

發明內容

基于上述現有技術背景，本發明目的在于提供一種大型壓力容器T型接管焊縫局部熱處理加熱帶布置方法，有效降低壓力容器T型焊接接頭內表面殘余應力，以此提高其抗應力腐蝕開裂的能力。

本發明采用以下的技術方案：

一種大型壓力容器T型接管焊縫局部熱處理加熱帶布置方法，包括以下步驟：

(1)確定T型接頭各尺寸參數：包括壓力容器筒體直徑D、壁厚T，接管直徑d、壁厚t，T型焊縫寬度a，則壓力容器筒體半徑R＝D/2，接管半徑r＝d/2；

(2)確定主加熱帶寬度W：主加熱帶軸向寬度Wm與環向寬度Mm相同，主加熱帶沿焊縫長度方向均勻布置；若D/T≤100，主加熱帶寬度W取若D/T100，主加熱帶寬度W取

(3)確定主加熱帶與輔助加熱帶軸向距離b：若D/T≤100，加熱帶軸向距離b取若D/T100，加熱帶軸向距離b取

(4)確定輔助加熱帶軸向寬度Wa：若D/T≤100，輔助加熱帶軸向寬度Wa取若D/T100，輔助加熱帶軸向寬度Wa取

(5)確定主加熱帶與輔助加熱帶環向距離c：若D/T≤100，主加熱帶與輔助加熱帶環向距離c取若D/T100，主加熱帶與輔助加熱帶環向距離c取

(6)確定輔助加熱帶環向寬度Mm：若D/T≤100，輔助加熱帶環向寬度Mm取若D/T100，輔助加熱帶環向寬度Mm取

(7)確定接管加熱帶寬度Wt：計算壓力容器筒體與接管直徑比D/d，將直徑比D/d進行分類，若1D/d≤20，接管加熱帶不予布置；若20D/d≤100，接管加熱帶寬度Wt取若D/d100，接管加熱帶寬度Wt取

(8)確定筒體保溫棉寬度：保溫棉覆蓋整個主加熱帶、輔助加熱帶和其之間距離，若D/T≤100，保溫棉軸向寬度等于T型焊縫到輔助加熱帶軸向端部距離的基礎上加保溫棉環向寬度為覆蓋筒體的一半周長；若D/T100，保溫棉軸向寬度等于T型焊縫到輔助加熱帶軸向端部距離的基礎上加保溫棉環向寬度為覆蓋筒體的1/4周長。