一种高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺的制作方法

本发明涉及焊接热处理，具体涉及一种高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺。

背景技术：

1、随着石油化工、煤化工行业的不断发展，设备生产能力大幅提升，企业装置中，一些高温高压的关键部位，越来越多的使用了p5、p9和p91等为代表的高合金的金属管道。尤其是p91作为新型材料的代表，无论是在焊接和热处理专业上，都突显出施工的难度。往往表现在焊后的热处理上，硬度不合格。这就意味着焊接过程中的应力没有得到完全释放、组织没有得到很好的改善，很容易造成在企业生产过程中，管道焊缝产生裂纹，最终导致生产事故的发生，给企业和社会造成不可估量的人员伤亡和财产损失。

2、以典型的高温高压高合金p91管道焊缝焊后热处理为例，它的热处理分为两种方式：其一就是单个焊缝预热、焊接、马氏体转变、热处理、冷却24h后无损检测、硬度检测，一条龙无间断进行；另一种方法就是：预热、焊接、马氏体转变、后热缓冷处理、冷却经过24h后无损检测、焊缝大量集中热处理、冷却到常温后硬度检测、然后再进行表面无损检测(应无裂纹)。理想的状态是在焊接实验室(条件适合、焊口少)采取第一种方法；但是施工现场往往不具备条件，都是采用第二种方法进行。

3、对于施工现场来说，大量的机械化自动焊接和大量的焊工同期进行焊接作业，焊接速度的不同、开始和结束焊接时间的不同、地点和部位分部不同，热处理的设备根本上达不到同时操作的条件，不能有效满足每个特定的焊缝的规定的工艺要求。尤其是安装现场后期的焊缝的高低、远近、跨区域等广泛分布，给施工带来极大的风险和难度，现场还需要做好防风防雨措施。另外施工现场不仅有直管道对接焊缝，还有很多的管道和高压阀门焊接的焊缝、管道三通焊缝，管件、管台焊缝等等类别，焊缝往往位置特殊，不能很有效布置加热器和测温点，给热处理施工带来极大的障碍和困难，使得热处理很难达到理想的效果。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，能在施工现场对焊缝进行大量集中热处理，提高了焊缝热处理效率。

2、本发明的技术方案如下：

3、在本发明的第一方面，一种高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，包括以下步骤：

4、(1)安装热电偶，并将热电偶固定在管道焊缝位置；

5、(2)将加热器的均温带布置在焊缝中心，均温带外包裹绝热材料；

6、(3)对焊缝位置进行热处理；

7、(4)冷却后在焊缝位置进行垂直硬度检测试验。

8、在本发明的一些实施方式中，步骤(1)中，选择合适的热电偶和补偿导线，将热电偶和补偿导线匹配连接，并将热电偶固定在管道焊缝位置，所述热电偶采用铠装镍铬-镍硅材质，所述补偿导线铜-康铜材质，补偿导线的铜线接热电偶的正极，补偿导线的康铜线接热电偶的负极，使用螺钉压紧。

9、在本发明的一些实施方式中，步骤(1)中，热电偶的布置点数根据焊接接头的放置状态及管道的公称直径布置。

10、在本发明的一些实施方式中，步骤(2)中，绝热材料采用耐火硅酸铝卷毯，采用错缝布置，上层压下层的方式进行捆扎紧密包裹。

11、在本发明的一些实施方式中，步骤(3)中，热处理过程中，在300℃以下升温速度按照5125/t(℃/h)，且不大于220℃/h；降温速度按照6500/t(℃/h)，且不大于260℃/h，需要对加热器显示的温度进行修正。

12、在本发明的一些实施方式中，步骤(4)中，垂直硬度检测试验具体包括：在焊缝的12点、9点或3点方位进行垂直硬度检测试验；首先使用砂轮机粗略打磨，然后使用砂纸砂轮进行初步抛光，最后使用腈纶轮片进行最后精抛光呈镜面，然后再在面上进行垂直检测试验，取得的硬度值，即为真实的硬度值。

13、在本发明的一些实施方式中，在步骤(2)之前，针对不同的焊缝接头形式进行分类。

14、在本发明的一些实施方式中，所述焊缝接头形式包括直管对接焊缝、阀门对接焊缝、三通焊缝、法兰/管道对接焊缝、承台对接焊缝。

15、在本发明的一些实施方式中，所述焊缝接头为阀门对接焊缝时，每侧焊缝单独进行热处理，保证阀门微开。

16、在本发明的一些实施方式中，当阀门侧特别厚，焊缝距离阀体过近时，在阀体上进行辅热。

17、本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

18、(1)本发明提供的管道焊缝热处理及硬度检测工艺，对不同形式的焊缝采用不同的加热器布置方式，能够实现在施工现场对多种形式的焊缝进行大量集中热处理和硬度检测，提高了焊缝热处理效率。

19、(2)本发明提供的管道焊缝热处理及硬度检测工艺，能够灵活适应现场各种条件，尽可能合理布置加热器和测温点在均温带中心，让焊缝均匀受热，减少热损失，使得热处理按照规定的工艺进行，一次性热处理合格，减少返工。节省项目成本，有效提高施工质量，确保施工进度如期进行。

20、(3)本发明提供的管道焊缝热处理及硬度检测工艺，采用三步法进行硬度检测，在进行硬度检测前，对焊缝的12点、9点或3点方位进行了打磨、抛光、精磨处理，是的检测的触电在平面上进行检测，提高了硬度检测精度。

21、(4)本发明提供的管道焊缝热处理及硬度检测工艺，为了减少各种影响因素造成的温度偏差，根据纸面的显示温度对焊缝的实际热处理温度进行了修正，提高了热处理温度的测量精度。

技术特征：

1.一种高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，步骤(1)中，选择合适的热电偶和补偿导线，将热电偶和补偿导线匹配连接，并将热电偶固定在管道焊缝位置，所述热电偶采用铠装镍铬-镍硅材质，所述补偿导线铜-康铜材质，补偿导线的铜线接热电偶的正极，补偿导线的康铜线接热电偶的负极，使用螺钉压紧。

3.如权利要求1所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，步骤(1)中，热电偶的布置点数根据焊接接头的放置状态及管道的公称直径布置。

4.如权利要求1所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，步骤(2)中，绝热材料采用耐火硅酸铝卷毯，采用错缝布置，上层压下层的方式进行捆扎紧密包裹。

5.如权利要求1所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，步骤(3)中，热处理过程中：在300℃以下升温速度按照5125/t(℃/h)，且不大于220℃/h；降温速度按照6500/t(℃/h)，且不大于260℃/h；需要对加热器显示的温度进行修正。

6.如权利要求1所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，步骤(4)中，垂直硬度检测试验具体包括：在焊缝的12点、9点或3点方位进行垂直硬度检测试验；首先使用砂轮机粗略打磨，然后使用砂纸砂轮进行初步抛光，最后使用腈纶轮片进行最后精抛光呈镜面，然后再在面上进行垂直检测试验，取得的硬度值，即为真实的硬度值。

7.如权利要求1所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，在步骤(2)之前，针对不同的焊缝接头形式进行分类。

8.如权利要求7所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，所述焊缝接头形式包括直管对接焊缝、阀门对接焊缝、三通焊缝、法兰/管道对接焊缝、承台对接焊缝。

9.如权利要求8所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，所述焊缝接头为阀门对接焊缝时，每侧焊缝单独进行热处理，保证阀门微开。

10.如权利要求9所述的高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，其特征在于，当阀门侧特别厚，焊缝距离阀体过近时，在阀体上进行辅热。

技术总结
本发明公开了一种高温高压高合金管道焊缝热处理及硬度检测工艺，包括以下步骤：(1)安装热电偶，并将热电偶固定在管道焊缝位置；(2)将加热器的均温带布置在焊缝中心，均温带外包裹绝热材料；(3)对焊缝位置进行热处理；(4)冷却后在焊缝位置进行垂直硬度检测试验。本发明提供的管道焊缝热处理及硬度检测工艺，对不同形式的焊缝采用不同的加热器布置方式，能够实现在施工现场对多种形式的焊缝进行大量集中热处理和硬度检测，提高了焊缝热处理效率。

技术研发人员：陈言华,陈云鹏,展茂伟,张鑫,左彬,华金四
受保护的技术使用者：中国石油化工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12