Uma nova tecnologia: A335 Alloy Steel Pipe Tratamento Térmico de Juntas de Solda

CLASSE DE AÇO ASTM A335

Os tipos de ligas de aço cobertos pela especificação ASTM A335 – ASME SA335 são projetados com um prefixo "P", de P5 a P92. Os graus P11/P22 e P91/92 são tipicamente encontrados em centrais elétricas, que os graus P5 e P9 são mais comuns para aplicação na indústria petroquímica. As notas P9 e P91 estão na lista, o mais caro (um tubo sem costura P91 pode custar aproximadamente 5€ por kg.).

PROPRIEDADES MECÂNICAS

O método para auxiliar o tratamento térmico de soldas de tubos de aço liga A335 nesta invenção inclui as seguintes etapas:

(1) Enrole um aquecedor ao redor da costura de solda;
(2) Para soldas de seção de tubos longos: envolver um aquecedor em uma posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado em torno da costura de solda no tubo de aço, e use material de isolamento térmico para envolver todo o tubo de aço;
(3) Para soldas curtas de tubos e cotovelos;: Use material de isolamento térmico para envolver todo o tubo de aço;
(4) Iniciar o tratamento térmico do tubo de aço, controlar a temperatura na costura de solda até 760±10°C durante o processo de tratamento térmico, e o tempo de tratamento térmico é 5 horas; durante o processo de tratamento térmico, para soldas de seção de tubos longos, o aquecedor a uma distância de 550-700 mm do aquecedor enrolado em torno da costura de solda controlará a temperatura do tubo de aço da liga A335 envolvido pelo aquecedor a 200-300°C até que o tratamento térmico seja concluído.

Nas etapas acima mencionadas (2) e (3), a espessura do material de isolamento térmico envolvido em torno do tubo de aço da liga A335 é 200-250 mm.

Na etapa acima mencionada (4), O método também inclui o uso de um termômetro infravermelho para medir a temperatura do material de isolamento na costura de solda. Se a temperatura da camada mais externa do material de isolamento for superior a 40°C, outra camada de material isolante será envolvida.

O método também inclui etapa (5): após a conclusão do tratamento térmico, quando a temperatura do material de isolamento cai abaixo de 20°C, remover o material de isolamento.

O aquecedor mencionado é uma folha de aquecimento elétrico.

O material de isolamento mencionado é o algodão isolante de silicato de alumínio.

O inventor descobriu no experimento que durante o processo de tratamento térmico de tubos de aço de grande diâmetro e paredes grossas, não só a temperatura na costura de solda é alta, mas a temperatura na posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado ao redor da costura de solda no tubo de aço também é alto, atingindo até 109°C. Isso indica que há uma transferência de calor significativa entre a costura de solda e a posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado ao redor da costura de solda, e a dissipação de calor do tubo de aço é rápida. Nos métodos existentes, Não há medidas de proteção para o cargo 550-700 mm de distância da costura de solda no tubo de aço. além do que, além do mais, durante a construção de inverno, a temperatura pode cair para -20°C, e há ventos fortes. Esses fatores externos afetam a temperatura da posição

550-700 mm de distância do aquecedor enrolado em torno da costura de solda no tubo de aço, o que, por sua vez, afeta a temperatura na costura de solda, em última análise, afetando o valor de dureza da costura de solda após tratamento térmico.

O método desta invenção também envolve um aquecedor em uma posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado ao redor da costura de solda no tubo de aço para fornecer compensação de temperatura para a posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado ao redor da costura de solda, e controla a temperatura na posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado em torno da costura de solda a 200-300°C. Em comparação com os métodos existentes, Isso reduz a transferência de calor entre a costura de solda e a posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado em torno da costura de solda no tubo de aço, e reduz consideravelmente o impacto da temperatura e outros fatores na temperatura na costura de solda através da posição 550-700 mm de distância do aquecedor enrolado em torno da costura de solda no tubo de aço. Isso diminui a taxa de dissipação de calor do tubo de aço, garante a temperatura do tubo de aço durante o processo de tratamento térmico, melhora a qualidade do tratamento térmico, e utiliza o método desta invenção para tratamento térmico do tubo de aço. O valor de dureza na costura de solda é menor ou igual a 241HB, que atenda aos requisitos de especificação ASME. O método desta invenção também usa material de isolamento térmico para envolver todo o tubo de aço, reduzir ainda mais o impacto da temperatura e outros fatores na temperatura na costura de solda.

Explicação da figura anexa

Figura 1 é um diagrama esquemático do tratamento térmico da costura de solda de uma seção de tubo longo usando o método desta invenção;
Figura 2 é um diagrama esquemático do tratamento térmico da costura de solda de um tubo curto e cotovelo usando o método desta invenção.

Implementação específica
O método desta invenção é introduzido abaixo em conjunto com o

Introduza o método da presente invenção abaixo em conjunto com o desenho que a acompanha.
Corporificação um:

(1) Enrole a chapa de aquecimento elétrico na solda do tubo de aço, e envolver o algodão isolante fora da folha de aquecimento elétrico;

(2) Como mostra a Figura 1, a direção indicada pela seta na Figura 1 é esquerda. Para a junta de soldagem longa da seção do tubo: a distância entre o tubo de aço 10 e a chapa de aquecimento elétrico 11 embrulhado na solda 12 é 550 mm. Chapa térmica elétrica 13 e chapa de aquecimento elétrico direito 14, a distância L da borda direita da folha de aquecimento elétrico esquerda 13 à borda esquerda da folha de aquecimento elétrico 11 é 550 milímetros; A borda esquerda da folha de aquecimento elétrico direita 14 está na borda direita da folha de aquecimento elétrico 11 A distância L é 550 mm; e o tubo de aço 10 é completamente envolvido com algodão de isolamento térmico de silicato de alumínio, e a espessura do algodão isolante térmico de silicato de alumínio é 200 mm; onde, o diâmetro da folha de aquecimento elétrica esquerda 13 e a folha de aquecimento elétrica certa 14 é o mesmo que o do tubo de aço 10 Cooperar, para poder envolver um círculo de costura de solda de tubo de aço 10;

(3) Como mostra a Figura 2, para a junta de soldadura do tubo curto 15 e o cotovelo 16: enrole a corda de aquecimento 17 no cotovelo 16, Use algodão isolante de silicato de alumínio para envolver o tubo de aço completamente, isso é, enrole o tubo curto 15 e o cotovelo A cabeça 16 está completamente embrulhado, e a espessura do algodão isolante de silicato de alumínio é 200 mm;

(4) Comece a tratar o tubo de aço. Durante o processo de tratamento térmico, a temperatura na costura de solda é controlada a 760°C, e o tempo de tratamento térmico é 5 horas; A temperatura do tubo de aço 10 envolto pelo aquecedor elétrico é controlado para ser 200°C. Use o aquecedor elétrico certo 14 para controlar a temperatura do tubo de aço 10 envolvido pelo aquecedor elétrico a 200°C até o término do tratamento térmico; O aquecedor elétrico envolto 11 está a uma distância de 550 mm para compensação de temperatura, o que reduz a influência de fatores ambientais como temperatura do ar e vento forte sobre a temperatura da solda 12 a uma distância de 550 mm do aquecedor elétrico 11, desacelerando a temperatura do tubo de aço. 10 velocidade de resfriamento;

Durante o processo de tratamento térmico, Use um termômetro infravermelho para medir a temperatura do algodão isolante de silicato de alumínio em 12 Locais da solda. Se a temperatura da camada mais externa do algodão isolante de silicato de alumínio for superior a 40°C, envolver outra camada de algodão isolante de silicato de alumínio. Isolante de algodão;

(5) Após o tratamento térmico, a temperatura da costura de soldagem caiu para 300°C, e o tubo de aço 10 foi permitido esfriar naturalmente, e quando a temperatura da lã de isolamento de silicato de alumínio caiu abaixo de 20°C, a lã de isolamento de silicato de alumínio foi removida.

Encarnação dois:

(1) Enrole a chapa de aquecimento elétrico na solda do tubo de aço, e envolver o algodão isolante fora da folha de aquecimento elétrico;
(2) Como mostra a Figura 1, a direção indicada pela seta na Figura 1 é esquerda. Para a junta longa soldada da seção do tubo: a distância entre o tubo de aço 10 e a chapa de aquecimento elétrico 11 embrulhado na solda 12 é 600 mm. Chapa térmica elétrica 13 e chapa de aquecimento elétrico direito 14, a distância L da borda direita da folha de aquecimento elétrico esquerda 13 à borda esquerda da folha de aquecimento elétrico 11 é 600 milímetros; A borda esquerda da folha de aquecimento elétrico direita 14 está na borda direita da folha de aquecimento elétrico 11 A distância L é 600 mm; e o tubo de aço 10 é completamente envolvido com algodão de isolamento térmico de silicato de alumínio, e a espessura do algodão isolante térmico de silicato de alumínio é 220 mm; onde, o diâmetro da folha de aquecimento elétrica esquerda 13 e a folha de aquecimento elétrica certa 14 é o mesmo que o do tubo de aço 10 Cooperar, para poder envolver um círculo de costura de solda de tubo de aço 10;

(3) Como mostra a Figura 2, para a junta de soldadura do tubo curto 15 e o cotovelo 16: enrole a corda de aquecimento 17 no cotovelo 16, Use algodão isolante de silicato de alumínio para envolver o tubo de aço completamente, isso é, enrole o tubo curto 15 e o cotovelo A cabeça 16 está totalmente embrulhado, e a espessura do algodão isolante de silicato de alumínio é 220 mm;

(4) Comece a tratar o tubo de aço. Durante o processo de tratamento térmico, a temperatura na costura de solda é controlada em 765°C, e o tempo de tratamento térmico é 5 horas; A temperatura do tubo de aço 10 envolto pela folha de aquecimento elétrico é controlado para ser 250°C, e a temperatura do tubo de aço 10 envolto pela folha de aquecimento elétrico 14 é controlado a 250°C usando a folha de aquecimento elétrica certa 14 até que o tratamento térmico esteja concluído; para diminuir a taxa de dissipação de calor do tubo de aço 10;
Durante o processo de tratamento térmico, Use um termômetro infravermelho para medir a temperatura do algodão isolante de silicato de alumínio em 12 Locais da solda. Se a temperatura da camada mais externa do algodão isolante de silicato de alumínio for superior a 40°C, envolver outra camada de algodão isolante de silicato de alumínio. Isolante de algodão;

(5) Após o tratamento térmico, a temperatura da costura de soldagem caiu para 300°C, e o tubo de aço 10 foi permitido esfriar naturalmente, e quando a temperatura da lã de isolamento de silicato de alumínio caiu abaixo de 20°C, a lã de isolamento de silicato de alumínio foi removida.
Encarnação três:
(1) Enrole a chapa de aquecimento elétrico na solda do tubo de aço, e envolver o algodão isolante fora da folha de aquecimento elétrico;

(2) Como mostra a Figura 1, a direção indicada pela seta na Figura 1 é esquerda. Para a junta de soldagem longa da seção do tubo: a distância entre o tubo de aço 10 e a chapa de aquecimento elétrico 11 embrulhado na solda 12 é 750 mm. Chapa térmica elétrica 13 e chapa de aquecimento elétrico direito 14, a distância L da borda direita da folha de aquecimento elétrico esquerda 13 à borda esquerda da folha de aquecimento elétrico 11 é 750 milímetros; A borda esquerda da folha de aquecimento elétrico direita 14 está na borda direita da folha de aquecimento elétrico 11 A distância L é 750 mm; e o tubo de aço 10 é completamente envolvido com algodão isolante de silicato de alumínio, e a espessura do algodão isolante de silicato de alumínio é 250 mm; onde, o diâmetro da folha de aquecimento elétrica esquerda 13 e a folha de aquecimento elétrica certa 14 é o mesmo que o do tubo de aço 10 Cooperar, para poder envolver um círculo de costura de solda de tubo de aço 10;

(3) Como mostra a Figura 2, para a junta de soldadura do tubo curto 15 e o cotovelo 16: enrole a corda de aquecimento 17 no cotovelo 16, Use algodão isolante de silicato de alumínio para envolver o tubo de aço completamente, isso é, enrole o tubo curto 15 e o cotovelo A cabeça 16 está completamente embrulhado, e a espessura do algodão isolante de silicato de alumínio é de 250mm;

(4) Comece a tratar o tubo de aço. Durante o processo de tratamento térmico, a temperatura na costura de solda é controlada em 770°C, e o tempo de tratamento térmico é 5 horas; A temperatura do tubo de aço 10 envolto pela folha de aquecimento elétrico é controlado para ser 300°C, e a temperatura do tubo de aço 10 envolto pela folha de aquecimento elétrico 14 é controlado a 300°C usando a folha de aquecimento elétrica certa 14 até que o tratamento térmico esteja concluído; para diminuir a taxa de dissipação de calor do tubo de aço 10;
Durante o processo de tratamento térmico, Use um termômetro infravermelho para medir a temperatura do algodão isolante de silicato de alumínio em 12 Locais da solda. Se a temperatura da camada mais externa do algodão isolante de silicato de alumínio for superior a 40°C, envolver outra camada de algodão isolante de silicato de alumínio. Isolante de algodão;

(5) Após o tratamento térmico, a temperatura da costura de soldagem caiu para 300°C, e o tubo de aço 10 foi permitido esfriar naturalmente, e quando a temperatura da lã de isolamento de silicato de alumínio caiu abaixo de 20°C, a lã de isolamento de silicato de alumínio foi removida.
O uso do método da presente invenção reduz a transferência de calor entre a costura de solda e a chapa de aquecimento elétrico envolta no tubo de aço a uma distância de 550-700 mm da costura de solda, e também reduz muito a influência da temperatura do ar e outros fatores na temperatura da costura de solda. Influência, diminua a velocidade de dissipação de calor do tubo de aço, garantir a temperatura do tubo de aço no processo de tratamento térmico, melhorar a qualidade do tratamento térmico, utilizar o método da presente invenção para realizar o tratamento térmico do tubo de aço, o valor de dureza da costura de solda é menor ou igual a 241HB, atender ao requisito de especificação da ASME. O método da presente invenção também usa material isolante térmico para envolver totalmente o tubo de aço, o que reduz ainda mais a influência da temperatura do ar e outros fatores na temperatura da solda.

Exemplo comparativo um

(1) Embrulhe a folha de aquecimento elétrico na costura de soldagem, e envolver o algodão isolante fora da folha de aquecimento elétrico;
(2) Comece a tratar o tubo de aço. Durante o processo de tratamento térmico, a temperatura na costura de solda é controlada em 765°C., e o tempo de tratamento térmico é 5 horas.
Mesa 1 abaixo está uma comparação de dados do valor de dureza na solda após o método de tratamento térmico de Exemplo Comparativo 1 e os métodos de Exemplo 1, Exemplo 2 e Exemplo 3 estão concluídos.
Mesa 1
Pode-se concluir da Tabela 1 que o tubo de aço é tratado termicamente usando o método de Exemplo Comparativo 1. Após a conclusão do tratamento térmico, 5 Os pontos são selecionados na solda. Os valores de dureza do 5 pontos são 299HB, 311HB, 317HB, 291HB, 294HB, e 5 Os valores de dureza dos pontos são todos superiores a 241HB, que não podem atender aos requisitos da norma ASME; Usando o método de incorporação dois, após a conclusão do tratamento térmico, 5 Os pontos são selecionados na solda, e os valores de dureza do 5 pontos são respectivamente 200HB, 215HB, 218HB, e 222HB , 217HB, os valores de dureza de 5 pontos são todos inferiores a 241HB, que atenda aos requisitos da especificação ASME; Usando o método de incorporação 1 e corporeidade 3, o valor de dureza da solda após tratamento térmico também é inferior a 241HB, que atenda aos requisitos de especificação da ASME.