[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

说明书

本发明涉及热处理技术领域，提供了一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，包括局部热处理过程优化步骤和局部热处理自动控温步骤。其中，局部热处理过程优化步骤包括：测温点的设置；加热片的布置；热电偶的点焊与布线；辅助加热。局部热处理自动控温步骤包括：热处理设备的选取；热处理DCS自动控温系统的连线；热处理的自动控温。其中，热处理的自动控温包括：升温操作；热处理保温温度的调节及热处理保温；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。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法。

背景技术

局部热处理作为大型压力容器制造的关键环节，其作用在于消除焊接制造过程中的残余应力，提高容器的使用寿命及安全性，对确保容器长时间服役具有重要意义。大型容器的制造流程及现场条件决定了此类容器不能进行炉内整体或分段热处理以及“自身炉膛”整体热处理。目前，针对此类容器现场大多数采用局部热处理的方式消除残余应力，采用加热片进行加热，温控箱进行控温，无纸记录仪进行数据的采集和记录。

传统方法温度控制采用自动/手动调节相结合的方式。对于等厚接头升温相对较容易，对于超壁厚、接头尺寸相差较大的不等厚接头升温难度较大。厚度的差异导致升温不一致，升温到相同温度所需要的时间大大延长，热处理操作人员劳动强度较大。其次，温控箱设置的热处理升温过程结束，控温热电偶到达预定的保温温度。此时，热处理对象结构及不同位置加热片与钢板的接触程度的不同，不同位置的对流辐射传热、散热不同，导致不同区域的测温热电偶温度存在一定的差异。最后，热处理规范对于保温时间的规定为：待钢板上所有需考核的测温点的温度均进入保温温度范围下限温度后开始计时。手动调节控温热电偶至热处理保温温度，保证所有需考核的测温点的温度均进入保温温度范围难度较大，所需要的时间较长。

发明内容

为了解决大型压力容器局部热处理操作劳动强度大、升温时间长、难度高等技术问题，本发明提供了一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，对局部热处理过程和温度控制进行优化，在确保热处理过程顺利进行的同时实现热处理过程的高效性。

本发明采用以下的技术方案：

一种大型压力容器局部热处理过程优化及自动控温方法，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；

上述技术方案步骤1中，对于压力容器进行局部热处理的焊缝主要包括三大类焊缝：筒体纵向及环向对接焊缝、补强板与筒体对接焊缝、贯穿件套筒与筒体连接焊缝。纵焊缝热处理时，每片加热片区域至少设置一个控温点，二个测温点，同时焊缝上下两个端部50mm的焊缝中心及距离焊缝边缘50mm位置均要布置测温热电偶。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；