新技术:A335合金钢管焊接联合热处理

ASTMA335STEELGRADE

ASTMA335-ASMESA335规范所覆盖的合金钢类型设计为P5至P92前缀P11/P22和P91/92级通常是电站,P5和P9级比较常见地应用石化行业P9级和P91级比较贵(P91无缝管道成本约5欧元/公斤)。

ASTMA335 低合金钢 高山	UNS系统 等值	C++	mn	P	SQQ	西市	Cr	莫市
P1	K11522	0.10-0.20	0.30-0.80	0.025	0.025	0.10-0.50	-	0.44~0.65
P2	K11547	0.10-0.20	0.30-0.61	0.025	0.025	0.10-0.30	0.50-0.81	0.44~0.65
P5	K41545	0.15	0.30-0.60	0.025	0.025	0.5	4.00-6.00	0.44~0.65
P5b	51545	0.15	0.30-0.60	0.025	0.025	i.00~2.00	4.00-6.00	0.44~0.65
P5c	K41245	0.12	0.30-0.60	0.025	0.025	0.5	4.00-6.00	0.44~0.65
P9	S50400	0.15	0.30-0.60	0.025	0.025	0.50~1.00	八零至一元	0.44~0.65
P12	K11562	0.05~0.15	0.30-0.60	0.025	0.025	0.5	0.80-1.25	0.44~0.65
P22	21590	0.05~0.15	0.30-0.60	0.025	0.025	0.5	190~2.60	0.87-1.13
P91	91560	0.08-0.12	0.30-0.60	0.02	0.01	0.20~0.50	8 00~9.50	0.85-1.05
P92	92460	0.07-0.13	0.30-0.60	0.02	0.01	0.5	850~9.50	0.30-0.60

移动设备

A335低合用管道	UNS数	增益强ksi	耐性强ksi	延展率	洛克威尔	布林奈尔
P1	K11522	30码	55号	30码	-	-
P2	K11547	30码	55号	30码	-	-
P5	K41545	40码	70码	30码	-	207最大
P9	S50400	30码	60码	30码	-	-
P12	K11562	32码	60码	30码	-	174最大
P22	21590	30码	60码	30码	-	-
P91	91560	60码	85	20码	-	-

辅助热处理A335合金钢管焊接法包括下列步骤

焊接环包加热器;
长管段焊接:将加热器包在550-700毫米位置上离环接钢管焊接器并用热隔热材料包整钢管
短管道和手肘焊接:使用隔热材料包整根钢管
开始热处理钢管,在热处理过程控制焊接温度760+10摄氏度,热处理时间5小时热处理过程期间,长管焊接距离550-700毫米热器焊接法将控制热器包到200-300摄氏度前A335合金钢管温度

在上述步骤2和3中,A335合金钢管包厚为200-250毫米

在上述步骤(4)中,方法还包括使用红外温度计测量焊接层隔热材料温度最外层隔热材料温度超过40摄氏度时,另一层隔热材料将包扎

方法中还包括第(5)步:热处理完成后,隔热材料温度下降20摄氏度以下时,清除隔热材料

加热器指电热表

提到的隔热材料为单片隔热棉

发明者实验发现,大直径和厚墙钢管热处理过程期间,不仅焊接高温,离钢管焊接接高温550-700毫米高温也高达109摄氏度表示焊接线和550-700毫米位置之间有相当高热传输距离焊接线环绕加热器,钢管热散速度快在现有方法中,对距离钢管焊接线550-700毫米位置没有保护措施此外,在冬季建设期间,温度可下降至-20摄氏度,并有强风外因影响方位温度

550-700毫米距离环接焊接合钢管的加热器,转而影响焊接合温度,最终影响热处理后焊接的硬性值

置热器包隔550-700毫米,离焊接合钢管,为离焊接合加热器包隔550-700毫米提供温度补偿,控制550-700毫米离热器包隔焊接合200-300摄氏度与现有方法相比,这将减少焊接和550-700毫米位置之间的热传离环接钢管焊接和大大降低温度和其他因素对焊接温度的影响延缓钢管散热率,确保热处理过程的钢管温度,提高热处理质量,并使用发明法处理钢管热处理焊接点硬性值小于或等于241HB,它满足ASME规范要求设计方法还使用热隔热材料包扎整根钢管,进一步减少温度和其他因素对焊接温度的影响

附加图解

图1用图图处理长管段焊接法使用方法
图2用图图处理短管道和手肘焊接法的热处理

具体实施
方法编译

结合附图介绍当前发明法
织物一号

电热板焊接钢管,隔开电热板

(2) 如图1所示,图1中箭头表示方向左转管道段长焊接线:钢管10和电热表11间距离焊接12为550毫米电热表13和右电热表14左边缘L距离11电热表11左边缘550毫米右电热表14左边缘电热表11右边缘钢管10全包有铝硅热绝缘棉,而铝硅热绝缘棉厚度为200毫米左电热板13直径和右电热板14直径同钢管10

3 图2显示短管道15和肘16焊接点:将加热绳子17包在肘16上,使用铝硅隔膜棉完全打包钢管道,即短管道15和肘

(4) 开始热处理钢管热处理过程期间焊接温度控制760摄氏度,热处理时间5小时由电热器包扎的钢管10温度控制为200摄氏度右电热器14控制电热器包到200摄氏度包装电热器11距离550毫米取温度补偿,减少温度和强风等环境因素对焊接12温度的影响,距离电热器11550毫米,减慢钢管温度10冷却速度;

热处理过程期间使用红外温度计测量焊接12个位的铝硅化棉温度光素绝缘棉最外层温度高于40摄氏度时,再包一层铝素绝缘棉隔热棉

(5) 热处理后,焊接温度下降至300摄氏度,钢管10允许自然冷却,当铝硅隔热毛温度下降20摄氏度下时,铝硅隔热毛去除

编译二

电热板焊接钢管,隔开电热板
(2) 如图1所示,图1中箭头表示方向左转长焊接管段:钢管10与电热表11间距离焊接12为600毫米电热表13和右电热表14左边缘L距离13至电热表11为600毫米右电热表14左边缘电热表11右边缘钢管10全包有铝硅热绝棉,而铝硅热绝棉厚度为220毫米左电热板13直径和右电热板14直径同钢管10

3 图2显示短管道15和肘16焊接点:将加热绳子17包在肘16上,使用铝硅隔膜棉完全打包钢管道,即短管道15和肘

(4) 开始热处理钢管热处理过程期间焊接温度控制在765摄氏度,热处理时间5小时电热板包10钢管温度控制为250摄氏度,电热板14包10钢管温度控制为250摄氏度,使用右电热板14直到热处理完成减慢钢管10散热率
热处理过程期间使用红外温度计测量焊接12个位的铝硅化棉温度光素绝缘棉最外层温度高于40摄氏度时,再包一层铝素绝缘棉隔热棉

(5) 热处理后,焊接温度下降至300摄氏度,钢管10允许自然冷却,当铝硅隔热毛温度下降20摄氏度下时,铝硅隔热毛去除
编译三
电热板焊接钢管,隔开电热板

(2) 如图1所示,图1中箭头表示方向左转管道段长焊接线:钢管10和电热表11间距离焊接12为750毫米电热表13和右电热表14左边缘距离L13至电热表11左边缘距离750毫米右电热表14左边缘电热表11右边缘钢管10全包有铝硅隔热棉,而铝硅隔热棉厚度为250毫米左电热板13直径和右电热板14直径同钢管10

3 图2显示短管道15和肘16焊接点:将加热绳子17包在肘16上,使用铝硅隔膜棉完全打包钢管道,即短管道15和肘

(4) 开始热处理钢管热处理过程期间焊接温度控制770摄氏度,热处理时间5小时由电热板包扎的钢管10温度控制为300摄氏度,由电热板14包扎的钢管10温度控制为300摄氏度14直到热处理完成减慢钢管10散热率
热处理过程期间使用红外温度计测量焊接12个位的铝硅化棉温度光素绝缘棉最外层温度高于40摄氏度时,再包一层铝素绝缘棉隔热棉

(5) 热处理后,焊接温度下降至300摄氏度,钢管10允许自然冷却,当铝硅隔热毛温度下降20摄氏度下时,铝硅隔热毛去除
使用当前发明法可减少焊接层与从焊接层距离550-700毫米的钢管电热板之间的传热,并大大降低温度和其他因素对焊接层温度的影响作用减慢钢管散热速度,确保热处理流程中的钢管温度,提高热处理质量,使用当前发明法处理钢管热处理,焊接硬性值小于或等于241HB,满足ASME规范要求当前发明法还使用隔热材料完全包扎钢管,从而进一步降低温度和其他因素对焊接温度的影响。

比较示例一

电热板焊接,隔开电热板
开始热处理钢管热处理过程期间焊接温度控制在765摄氏度,热处理时间5小时
表1比较热处理法比较例1和例1方法例2和例3完成后焊接硬性值的数据比较
表1
从表1中可以得出结论,钢管使用比较例1法处理热热处理完成后,焊接点选择5分硬性值5为 299HB、311HB、317HB、291HB、294HB和5使用演化二法,热处理完成后,焊接5分,5分硬性值分别为200HB、215HB、218HB和222HB、217HB,5分硬性值均小于241HB,满足ASME规范的要求使用化物1和化物3方法,热处理后焊接硬性值也都小于241HB,它满足ASME规范要求