[发明专利]一种焊接及稳定化热处理钢管的方法

说明书

本公开涉及一种焊接及稳定化热处理钢管的方法，钢管含有稳定化元素，稳定化元素包括铌和/或钛，钢管的壁厚为30～100mm，该方法包括如下步骤：S1，将钢管进行第一焊接得到具有第一焊接连接部的第一焊后钢管，第一焊接连接部的高度为钢管的壁厚的40～60％；S2，对第一焊后钢管进行第一缺陷检测，然后进行第一稳定化热处理，得到第一热处理钢管；S3，将第一热处理钢管进行第二焊接得到具有附加在第一焊接连接部上的第二焊接连接部的第二焊后钢管；第一焊接连接部与第二焊接连接部的高度之和等于或大于钢管的壁厚；S4，对第二焊后钢管进行第二缺陷检测，然后进行第二稳定化热处理，得到第二焊后钢管。该方法能够提高厚壁钢管焊接质量、减少裂纹。

技术领域

本公开涉及石油化工、煤化工等应用的压力容器及其管道焊接领域，特别涉及一种焊接及稳定化热处理钢管的方法。

背景技术

随着国内加工的高硫和高酸原油越来越多，以及对清洁能源的需求越来越大，炼油和煤化工装置大量上马，其中加氢装置使用了大量含钛、铌等稳定化元素的奥氏体不锈钢，包括321、321H、347、347H、316Ti等型号的不锈钢管。由于介质原因，一般工程公司都规定焊后进行稳定化热处理，但是管道焊接和热处理都是在是在炼厂施工现场实施，稳定化热处理温度在900℃左右，热处理时只能在外侧加热，内部无法加热，造成内外温差经常在100℃左右，对于厚壁管道，这就如同人为施加了很大的温差应力，再热裂纹是奥氏体不锈钢在高温操作时容易出现的一种缺陷，其中应力是一个巨大诱因，可以说，现场实施的厚度超过50mm的管道稳定化热处理出现裂纹，绝大部分原因就是这个。

专利CN101564802B提供了一种含稳定化元素的奥氏体不锈钢管道的焊接及稳定化热处理方法，但对于特厚管道焊接，由于在现场焊接，所有焊接工作完成以后再进行热处理，拘束度仍然很大，按照这种方法，在近几年的炼油加氢项目，在很多炼厂仍然出现裂纹。

发明内容

本公开的目的是提供一种焊接及稳定化热处理钢管的方法，该方法能够有效规避再热裂纹产生。

为了实现上述目的，本公开提供一种焊接及稳定化热处理钢管的方法，所述钢管含有稳定化元素，所述稳定化元素包括铌和/或钛，所述钢管的壁厚为30～100mm，该方法包括如下步骤：S1，将所述钢管进行第一焊接得到具有第一焊接连接部的第一焊后钢管，所述第一焊接连接部的高度为所述钢管的壁厚的40～60％；S2，对所述第一焊后钢管进行第一缺陷检测，然后进行第一稳定化热处理，得到第一热处理钢管；S3，将所述第一热处理钢管进行第二焊接得到具有附加在所述第一焊接连接部上的第二焊接连接部的第二焊后钢管；所述第一焊接连接部的高度与所述第二焊接连接部的高度之和等于或大于所述钢管的壁厚；S4，对所述第二焊后钢管进行第二缺陷检测，然后进行第二稳定化热处理，得到第二焊后钢管。

可选地，所述第一稳定化热处理的条件包括：温度为890～920℃，时间为60～120min，加热方式为中频加热或电加热。

可选地，所述第二稳定化热处理的条件包括：温度为890～920℃，时间为60～120min，加热方式为中频加热或电加热。

可选地，所述第一缺陷检测和第二缺陷检测各自独立地包括超声波衍射时差检测和/或表面渗透检测。

可选地，所述第一焊接包括打底焊接和焊条焊接，所述打底焊为氩弧焊，所述打底焊的焊接高度为4～10mm；所述第二焊接包括焊条焊接。

可选地，所述焊条焊接的焊条直径为1.6～3.2mm。

可选地，在步骤S1之前在所述钢管上形成坡口；所述第一焊接连接部和所述第二焊接连接部分别焊接连接于所述坡口处；所述坡口包括X形坡口、U型坡口、V型坡口、窄间隙坡口中的一种。

可选地，所述坡口的根部形成为圆角，所述圆角的半径为5～10mm。