[發明專利]厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法

有效

• 申請號: 202010421849.1
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111534680B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 趙朋成;蔣文春;覃慶良;李濱;伍玩云
• 申請（專利權）人: 青島科技大學;中國石油大學（華東）;青島海越機電科技有限公司
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D1/42;C21D11/00
• 代理公司: 北京東方尚禾專利代理事務所(特殊普通合伙) 11844
• 代理人: 吳杰

1.一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在水平放置的厚壁承壓筒體環焊縫的內外壁點焊數支測溫熱電偶，熱電偶線沿厚壁承壓筒體壁引出，通過熱電偶延長線接入感應加熱電源；

(2)在厚壁承壓筒體的內壁和外壁分別鋪設陶瓷纖維保溫毯；

(3)在外壁的陶瓷纖維保溫毯外纏繞柔性水冷電纜形成感應加熱線圈，該柔性水冷電纜的電路接入感應加熱電源，水路接入工業冷水機；

(4)感應加熱電源向柔性水冷電纜輸出中高頻交流電，對厚壁筒體進行加熱；

(5)通過測溫熱電偶對厚壁筒體內壁和外壁溫度進行監控，設定在升溫、保溫和降溫過程中，厚壁筒體內壁和外壁許用溫差為T，厚壁筒體外壁圓周方向許用溫差為P；當厚壁筒體內壁和外壁實際溫差超過T或者厚壁筒體外壁周向實際溫差超過P時，降低感應加熱電源的輸出功率；當厚壁筒體內壁和外壁的實際溫差未超過T以及厚壁筒體外壁周向實際溫差未超過P時，感應加熱電源持續輸出功率，對厚壁筒體進行升溫加熱；如此反復，直到完成整個焊后熱處理工藝過程；

所述厚壁筒體內壁和外壁點焊測溫熱電偶的布置方式為：在厚壁筒體內壁至少布置2支，筒體外壁至少布置3支；其中，至少在厚壁筒體環焊縫所在橫截面的內壁、外壁最高點和最低點分別布置一支熱電偶；所述的測溫熱電偶為廉金屬熱電偶；熱電偶通過點焊方式固定在厚壁筒體內壁和外壁上；所述熱電偶線沿厚壁承壓筒體壁引出是指熱電偶線平行于厚壁承壓筒體的軸線方向從筒壁引出；

所述厚壁承壓筒體的內壁和外壁分別鋪設陶瓷纖維保溫毯是指在承壓筒體的內壁和外壁上均布設陶瓷纖維保溫毯，陶瓷纖維保溫毯以焊道的中心線為對稱中心進行左右對稱敷設；厚壁筒體外壁的陶瓷纖維保溫毯覆蓋的筒體長度為筒體壁厚的至少10倍，厚壁筒體內壁的陶瓷纖維保溫毯覆蓋的筒體長度為筒體壁厚的至少10倍；

所述的柔性水冷加熱電纜在厚壁筒體環焊縫中心線的兩側對稱纏繞，環焊縫中心線處的柔性水冷加熱電纜稀疏排列，遠離焊道中心處的柔性水冷加熱電纜密集排列；在厚壁承壓筒體的軸線方向上，柔性水冷電纜纏繞的加熱寬度不小于厚壁筒體壁厚的6倍。

2.根據權利要求1所述的一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，所述厚壁承壓筒體為外徑大于等于300mm，壁厚大于等于24mm的水平放置的筒體或管道。

3.根據權利要求1所述的一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，所述陶瓷纖維保溫毯為至少50mm厚的三明治結構陶瓷纖維保溫毯，該三明治結構陶瓷纖維保溫毯的內層和外層均為玻璃纖維布，中間層為陶瓷纖維棉。

4.根據權利要求1所述的一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，所述柔性水冷電纜的標稱截面積不小于50mm²，冷卻水管的截面積不小于20mm²。

5.根據權利要求1所述的一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，所述升溫、保溫和降溫過程中厚壁筒體內壁和外壁許用溫差為T是指厚壁筒體外壁所有熱電偶測得的最高溫度與厚壁筒體內壁所有熱電偶測得的最低溫度之間的差值。

6.根據權利要求1所述的一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，所述厚壁筒體外壁圓周方向許用溫差為P是指厚壁筒體外壁所有測溫熱電偶測得的最高溫度和最低溫度之間的差值。

7.根據權利要求6所述的一種厚壁承壓設備焊后局部感應熱處理的加熱均溫方法，其特征在于，所述的T值不超過40℃，所述的P值不超過20℃。