Una nueva tecnología: A335 Tratamiento térmico de juntas de soldadura de tubos de acero aleado

ASTM A335 GRADO DE ACERO

Los tipos de acero aleado cubiertos por la especificación ASTM A335 – ASME SA335 están diseñados con un prefijo "P", de P5 a P92. Los grados P11/P22 y P91/92 se encuentran típicamente en las centrales eléctricas, mientras que los grados P5 y P9 son más comunes para su aplicación en la industria petroquímica. Los grados P9 y P91 están en la lista, cuanto más caro (un tubo sin costura P91 puede costar aproximadamente 5 € por kg.).

PROPIEDADES MECÁNICAS

El método para ayudar al tratamiento térmico de soldaduras de tubos de acero aleado A335 en esta invención incluye los siguientes pasos:

(1) Envuelva un calentador alrededor de la costura de soldadura;
(2) Para soldaduras de sección de tubería larga: Envuelva un calentador en una posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura en la tubería de acero, y usar material de aislamiento térmico para envolver toda la tubería de acero;
(3) Para soldaduras cortas y de codo: Utilice material de aislamiento térmico para envolver toda la tubería de acero;
(4) Iniciar el tratamiento térmico de la tubería de acero, controlar la temperatura en la costura de soldadura a 760±10 °C durante el proceso de tratamiento térmico, y el tiempo de tratamiento térmico es 5 horas; Durante el proceso de tratamiento térmico, para soldaduras de sección de tubería larga, el calentador a una distancia de 550-700 mm del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura controlará la temperatura de la tubería de acero aleado A335 envuelta por el calentador a 200-300 ° C hasta que se complete el tratamiento térmico.

En los pasos antes mencionados (2) y (3), el espesor del material de aislamiento térmico envuelto alrededor de la tubería de acero aleado A335 es 200-250 mm.

En el paso mencionado anteriormente (4), El método también incluye el uso de un termómetro infrarrojo para medir la temperatura del material de aislamiento en la costura de soldadura.. Si la temperatura de la capa más externa de material aislante es superior a 40 °C, Se envolverá otra capa de material aislante.

El método también incluye el paso (5): Después de que se complete el tratamiento térmico, cuando la temperatura del material aislante desciende por debajo de 20 °C, Retire el material aislante.

El calentador mencionado es una lámina de calentamiento eléctrico.

El material de aislamiento mencionado es algodón aislante de silicato de aluminio.

El inventor descubrió en el experimento que durante el proceso de tratamiento térmico de tubos de acero de gran diámetro y paredes gruesas, No solo la temperatura en la costura de soldadura es alta, pero la temperatura en la posición 550-700 mm lejos del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura en la tubería de acero también es alto, alcanzando hasta 109°C. Esto indica que hay una transferencia de calor significativa entre la costura de soldadura y la posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura, y la disipación de calor de la tubería de acero es rápida. En los métodos existentes, No hay medidas de protección para el puesto 550-700 mm de distancia de la costura de soldadura en la tubería de acero. Además, Durante la construcción de invierno, la temperatura puede bajar a -20 ° C, y hay fuertes vientos. Estos factores externos afectan la temperatura de la posición

550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura en la tubería de acero, que a su vez afecta la temperatura en la costura de soldadura, en última instancia, afecta el valor de dureza de la costura de soldadura después del tratamiento térmico.

El método de esta invención también envuelve un calentador en una posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura en la tubería de acero para proporcionar compensación de temperatura para la posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura, y controla la temperatura en la posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura a 200-300 °C. En comparación con los métodos existentes, Esto reduce la transferencia de calor entre la costura de soldadura y la posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura en la tubería de acero, y reduce en gran medida el impacto de la temperatura y otros factores en la temperatura en la costura de soldadura a través de la posición 550-700 mm de distancia del calentador envuelto alrededor de la costura de soldadura en la tubería de acero. Esto ralentiza la tasa de disipación de calor de la tubería de acero., asegura la temperatura de la tubería de acero durante el proceso de tratamiento térmico, mejora la calidad del tratamiento térmico, y utiliza el método de esta invención para el tratamiento térmico de la tubería de acero. El valor de dureza en la costura de soldadura es menor o igual a 241HB, que cumple con los requisitos de especificación ASME. El método de esta invención también utiliza material de aislamiento térmico para envolver toda la tubería de acero., Reducir aún más el impacto de la temperatura y otros factores en la temperatura en la costura de soldadura.

Explicación de la figura adjunta

Figura 1 es un diagrama esquemático del tratamiento térmico de la costura de soldadura de una sección de tubería larga utilizando el método de esta invención;
Figura 2 es un diagrama esquemático del tratamiento térmico de la costura de soldadura de un tubo corto y codo utilizando el método de esta invención.

Aplicación específica
El método de esta invención se presenta a continuación junto con el

Introducir el método de la presente invención a continuación junto con el dibujo que lo acompaña.
Encarnación uno:

(1) Envuelva la lámina de calentamiento eléctrico en la soldadura de la tubería de acero, y envuelva el algodón aislante fuera de la lámina de calentamiento eléctrico;

(2) Como se muestra en la figura 1, la dirección indicada por la flecha de la figura 1 queda. Para la junta de soldadura larga de la sección de tubería: La distancia entre la tubería de acero 10 y la lámina de calefacción eléctrica 11 envuelto en la soldadura 12 es 550 mm. Lámina calefactora eléctrica 13 y lámina de calentamiento eléctrico derecha 14, la distancia L desde el borde derecho de la lámina de calentamiento eléctrico izquierda 13 al borde izquierdo de la lámina de calentamiento eléctrico 11 es 550 milimetros; El borde izquierdo de la lámina de calentamiento eléctrico derecho 14 está en el borde derecho de la lámina de calentamiento eléctrico 11 La distancia L es 550 mm; y la tubería de acero 10 está completamente envuelto con silicato de aluminio de algodón aislante térmico, y el grosor del algodón de aislamiento térmico de silicato de aluminio es 200 mm; donde, el diámetro de la lámina de calentamiento eléctrico izquierda 13 y la lámina de calentamiento eléctrico adecuada 14 es el mismo que el de la tubería de acero 10 Cooperar, para poder envolver un círculo de costura de soldadura de tubería de acero 10;

(3) Como se muestra en la figura 2, para la unión de soldadura del tubo corto 15 y el codo 16: Envolver la cuerda calefactora 17 en el codo 16, Use algodón aislante de silicato de aluminio para envolver completamente la tubería de acero, es decir, Envolver el tubo corto 15 y el codo La cabeza 16 está completamente envuelto, y el grosor del algodón de aislamiento de silicato de aluminio es 200 mm;

(4) Comience a tratar térmicamente la tubería de acero. Durante el proceso de tratamiento térmico, la temperatura en la costura de soldadura se controla a 760 °C, y el tiempo de tratamiento térmico es 5 horas; La temperatura de la tubería de acero 10 envuelto por el calentador eléctrico se controla a 200 ° C. Use el calentador eléctrico adecuado 14 para controlar la temperatura de la tubería de acero 10 envuelto por el calentador eléctrico a 200 ° C hasta que finaliza el tratamiento térmico; El calentador eléctrico envuelto 11 está a una distancia de 550 mm para compensación de temperatura, que reduce la influencia de factores ambientales como la temperatura del aire y el viento fuerte en la temperatura de la soldadura 12 a una distancia de 550 mm del calentador eléctrico 11, ralentizar la temperatura de la tubería de acero. 10 velocidad de enfriamiento;

Durante el proceso de tratamiento térmico, Utilice un termómetro infrarrojo para medir la temperatura del algodón de aislamiento de silicato de aluminio en 12 Lugares de la soldadura. Si la temperatura de la capa más externa de algodón de aislamiento de silicato de aluminio es superior a 40 ° C, Envolver otra capa de algodón aislante de silicato de aluminio. Algodón aislante;

(5) Después del tratamiento térmico, la temperatura de la costura de soldadura bajó a 300 °C, y la tubería de acero 10 se dejó enfriar naturalmente, y cuando la temperatura de la lana de aislamiento de silicato de aluminio cayó por debajo de 20 ° C, Se eliminó la lana de aislamiento de silicato de aluminio.

Realización dos:

(1) Envuelva la lámina de calentamiento eléctrico en la soldadura de la tubería de acero, y envuelva el algodón aislante fuera de la lámina de calentamiento eléctrico;
(2) Como se muestra en la figura 1, la dirección indicada por la flecha de la figura 1 queda. Para la unión soldada larga de la sección de tubería: La distancia entre la tubería de acero 10 y la lámina de calefacción eléctrica 11 envuelto en la soldadura 12 es 600 mm. Lámina calefactora eléctrica 13 y lámina de calentamiento eléctrico derecha 14, la distancia L desde el borde derecho de la lámina de calentamiento eléctrico izquierda 13 al borde izquierdo de la lámina de calentamiento eléctrico 11 es 600 milimetros; El borde izquierdo de la lámina de calentamiento eléctrico derecho 14 está en el borde derecho de la lámina de calentamiento eléctrico 11 La distancia L es 600 mm; y la tubería de acero 10 está completamente envuelto con silicato de aluminio de algodón aislante térmico, y el grosor del algodón de aislamiento térmico de silicato de aluminio es 220 mm; donde, el diámetro de la lámina de calentamiento eléctrico izquierda 13 y la lámina de calentamiento eléctrico adecuada 14 es el mismo que el de la tubería de acero 10 Cooperar, para poder envolver un círculo de costura de soldadura de tubería de acero 10;

(3) Como se muestra en la figura 2, para la unión de soldadura del tubo corto 15 y el codo 16: Envolver la cuerda calefactora 17 en el codo 16, Use algodón aislante de silicato de aluminio para envolver completamente la tubería de acero, es decir, Envolver el tubo corto 15 y el codo La cabeza 16 está completamente envuelto, y el grosor del algodón de aislamiento de silicato de aluminio es 220 mm;

(4) Comience a tratar térmicamente la tubería de acero. Durante el proceso de tratamiento térmico, la temperatura en la costura de soldadura se controla a 765 °C, y el tiempo de tratamiento térmico es 5 horas; La temperatura de la tubería de acero 10 envuelto por la lámina de calentamiento eléctrico se controla a 250 ° C, y la temperatura de la tubería de acero 10 envuelto por la lámina de calentamiento eléctrico 14 se controla a 250 °C utilizando la lámina de calentamiento eléctrico correcta 14 hasta que se complete el tratamiento térmico; para ralentizar la velocidad de disipación de calor de la tubería de acero 10;
Durante el proceso de tratamiento térmico, Utilice un termómetro infrarrojo para medir la temperatura del algodón de aislamiento de silicato de aluminio en 12 Lugares de la soldadura. Si la temperatura de la capa más externa de algodón de aislamiento de silicato de aluminio es superior a 40 ° C, Envolver otra capa de algodón aislante de silicato de aluminio. Algodón aislante;

(5) Después del tratamiento térmico, la temperatura de la costura de soldadura bajó a 300 °C, y la tubería de acero 10 se dejó enfriar naturalmente, y cuando la temperatura de la lana de aislamiento de silicato de aluminio cayó por debajo de 20 ° C, Se eliminó la lana de aislamiento de silicato de aluminio.
Realización tres:
(1) Envuelva la lámina de calentamiento eléctrico en la soldadura de la tubería de acero, y envuelva el algodón aislante fuera de la lámina de calentamiento eléctrico;

(2) Como se muestra en la figura 1, la dirección indicada por la flecha de la figura 1 queda. Para la junta de soldadura larga de la sección de tubería: La distancia entre la tubería de acero 10 y la lámina de calefacción eléctrica 11 envuelto en la soldadura 12 es 750 mm. Lámina calefactora eléctrica 13 y lámina de calentamiento eléctrico derecha 14, la distancia L desde el borde derecho de la lámina de calentamiento eléctrico izquierda 13 al borde izquierdo de la lámina de calentamiento eléctrico 11 es 750 milimetros; El borde izquierdo de la lámina de calentamiento eléctrico derecho 14 está en el borde derecho de la lámina de calentamiento eléctrico 11 La distancia L es 750 mm; y la tubería de acero 10 está completamente envuelto con algodón aislante de silicato de aluminio, y el grosor del algodón de aislamiento de silicato de aluminio es 250 mm; donde, el diámetro de la lámina de calentamiento eléctrico izquierda 13 y la lámina de calentamiento eléctrico adecuada 14 es el mismo que el de la tubería de acero 10 Cooperar, para poder envolver un círculo de costura de soldadura de tubería de acero 10;

(3) Como se muestra en la figura 2, para la unión de soldadura del tubo corto 15 y el codo 16: Envolver la cuerda calefactora 17 en el codo 16, Use algodón aislante de silicato de aluminio para envolver completamente la tubería de acero, es decir, Envolver el tubo corto 15 y el codo La cabeza 16 está completamente envuelto, y el grosor del algodón de aislamiento de silicato de aluminio es de 250 mm;

(4) Comience a tratar térmicamente la tubería de acero. Durante el proceso de tratamiento térmico, la temperatura en la costura de soldadura se controla a 770 °C, y el tiempo de tratamiento térmico es 5 horas; La temperatura de la tubería de acero 10 envuelto por la lámina de calentamiento eléctrico se controla a 300 ° C, y la temperatura de la tubería de acero 10 envuelto por la lámina de calentamiento eléctrico 14 se controla a 300 °C utilizando la lámina de calentamiento eléctrico correcta 14 hasta que se complete el tratamiento térmico; para ralentizar la velocidad de disipación de calor de la tubería de acero 10;
Durante el proceso de tratamiento térmico, Utilice un termómetro infrarrojo para medir la temperatura del algodón de aislamiento de silicato de aluminio en 12 Lugares de la soldadura. Si la temperatura de la capa más externa de algodón de aislamiento de silicato de aluminio es superior a 40 ° C, Envolver otra capa de algodón aislante de silicato de aluminio. Algodón aislante;

(5) Después del tratamiento térmico, la temperatura de la costura de soldadura bajó a 300 °C, y la tubería de acero 10 se dejó enfriar naturalmente, y cuando la temperatura de la lana de aislamiento de silicato de aluminio cayó por debajo de 20 ° C, Se eliminó la lana de aislamiento de silicato de aluminio.
El uso del método de la presente invención reduce la transferencia de calor entre la costura de soldadura y la lámina de calentamiento eléctrico envuelta en la tubería de acero a una distancia de 550-700 mm de la costura de soldadura, y también reduce en gran medida la influencia de la temperatura del aire y otros factores en la temperatura de la costura de soldadura. Influencia, Reduzca la velocidad de disipación de calor de la tubería de acero, Asegurar la temperatura de la tubería de acero en el proceso de tratamiento térmico, mejorar la calidad del tratamiento térmico, utilizar el método de la presente invención para llevar a cabo el tratamiento térmico de la tubería de acero, el valor de dureza de la costura de soldadura es menor o igual a 241HB, cumplir con el requisito de especificación de ASME. El método de la presente invención también utiliza material aislante térmico para envolver completamente la tubería de acero., lo que reduce aún más la influencia de la temperatura del aire y otros factores en la temperatura de la soldadura.

Ejemplo comparativo uno

(1) Envuelva la lámina de calentamiento eléctrico en la costura de soldadura, y envuelva el algodón aislante fuera de la lámina de calentamiento eléctrico;
(2) Comience a tratar térmicamente la tubería de acero. Durante el proceso de tratamiento térmico, la temperatura en la costura de soldadura se controla a 765 ° C., y el tiempo de tratamiento térmico es 5 horas.
Mesa 1 A continuación se muestra una comparación de datos del valor de dureza en la soldadura después del método de tratamiento térmico de Ejemplo comparativo 1 y los métodos de Ejemplo 1, Ejemplo 2 y Ejemplo 3 se han completado.
Mesa 1
Se puede concluir de la tabla 1 que la tubería de acero está tratada térmicamente utilizando el método de Ejemplo comparativo 1. Después de que se complete el tratamiento térmico, 5 Los puntos se seleccionan en la soldadura. Los valores de dureza del 5 los puntos son 299HB, 311HB, 317HB, 291HB, 294HB, y 5 Los valores de dureza de los puntos son todos mayores que 241HB, que no pueden cumplir con los requisitos de la norma ASME; Usando el método de la realización dos, Después de que se complete el tratamiento térmico, 5 Los puntos se seleccionan en la soldadura, y los valores de dureza del 5 los puntos son respectivamente 200HB, 215HB, 218HB, y 222HB , 217HB, los valores de dureza de 5 los puntos son todos menos de 241HB, que cumple con los requisitos de la especificación ASME; Uso del método de realización 1 y encarnación 3, el valor de dureza de la soldadura después del tratamiento térmico también es inferior a 241HB, que cumple con los requisitos de especificación de ASME.