[发明专利]一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法

权利要求书

1.一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，其特征在于，包括局部热处理过程优化和局部热处理自动控温；

所述的局部热处理过程优化包括以下步骤：

步骤1.测温点的设置

对于筒体纵焊缝热处理时，每片加热片区域至少设置一个控温点、两个测温点，同时距离焊缝上下两个端部50mm的焊缝中心及距离焊缝边缘50mm位置均布置有测温热电偶；

对于筒体环焊缝和贯穿件插入板焊缝热处理时，每片加热片区域至少设置一个控温点、三个测温点；

所有的控温热电偶均布置在加热片上，测温热电偶布置在钢板上；

步骤2.加热片的布置

根据ASME BPV规范第Ⅲ卷的要求确定合适的加热宽度，确定加热片的规格；

对于筒体纵焊缝，铺设时加热片的长度方向与焊缝长度方向垂直；

对于筒体环焊缝，铺设时加热片的长度方向与焊缝长度方向平行；

对于贯穿件插入板，焊缝的焊后热处理使用梯形履带式电加热片或梯形履带式电加热片和矩形履带式电加热片相结合的方法进行，铺设时梯形履带式电加热片的高度方向与焊缝长度方向垂直；

加热片的几何中心对应于待进行热处理的焊缝位置；

步骤3.热电偶的点焊与布线；

根据结构的相似性，总结热电偶失效的形式，对变形较大的位置及易发生脱落的位置点焊备用热电偶；与热电偶焊点相连的部分导线长度为10～15cm，摆放方向与此位置变形有梯度的方向垂直；

步骤4.辅助加热

对于筒体环焊缝，采用分段对称热处理；

对于条状电加热带的端部及焊缝两侧钢板厚度大的部位，采用增加辅助加热片的方式进行补偿加热；

对于其他不易升温的位置，铺设辅助加热片作为备用；

所述的局部热处理自动控温包括以下步骤：

步骤5.控温的选取

选用DCS自动温控系统，所述DCS自动温控系统包括焊缝处的测温热电偶、加热片上的控温热电偶、热电偶补偿导线、无纸记录仪、温控箱、温度多路巡检控制仪、比例控制器、微机和DCS控制系统；

步骤6.热处理DCS自动控温系统的连线；

步骤7.热处理的自动控温

(1)升温操作

打开温控箱、无纸记录仪、微机，在DCS控制系统上设置热处理温度曲线，并通电升温，控温热电偶由微机通过温控箱进行自动控制，升温过程结束后，恒温1～2小时使钢板上各个点的温度趋于稳定；

(2)热处理保温温度的调节及热处理保温

在保温温度的调节阶段，加热片采用小范围步进式多点分区升温方法，将钢板上测温点的温度向热处理的温度范围调节；

在保温阶段，观察测温热电偶温度，对于接近保温范围的下限测温点，调升对应加热片的控温温度，对于接近保温范围的上限测温点，调低对应加热片的控温温度，以此使温度维持在保温范围之内，同时设置降温开始时间；

(3)降温操作

保温结束后，根据热处理工艺卡控制降温速率开始自动降温，完成热处理；

至此，完成大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温。

2.根据权利要求1所述的一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，其特征在于，步骤2中，对于水平布置的条状电加热带，加热片的几何中心相对焊缝中心向下偏移25mm～35mm。

3.根据权利要求1所述的一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，其特征在于，步骤4中，对于条状电加热带，在其端部位置温度较低的区域铺设辅助加热片；对于尺寸相差较大的不等厚接头，在厚板侧铺设辅助加热片。

4.根据权利要求1所述的一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，其特征在于，步骤4中，辅助加热的最高温度低于热处理保温温度。

5.根据权利要求1所述的一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，其特征在于，步骤4中，所述其他不易升温的位置为超厚贯穿件插入板焊有较大尺寸套筒的主焊缝和在主焊缝上焊有防变形工装且分段热处理的位置；对于超厚贯穿件插入板焊有较大尺寸套筒的主焊缝进行局部热处理时，在套筒内测对应插入板厚度方向铺设辅助加热片；对于在主焊缝上焊有防变形工装且分段热处理的位置进行局部热处理时，在分段的首尾位置铺设辅助加热片。