Regulación del proceso de tratamiento térmico de recipientes a presión

Alcance 1

Esta norma especifica el proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura para componentes soldados de acero al carbono y acero de baja aleación.

Esta norma es aplicable al acero al carbono y productos de acero de baja aleación de calderas y recipientes a presión. El tratamiento térmico posterior a la soldadura se implementa con el objetivo principal de mejorar el rendimiento de la unión y reducir la tensión residual de la soldadura. El tratamiento térmico posterior a la soldadura de otros productos también se puede implementar por referencia.

2. Normas de referencia

Las disposiciones contenidas en las siguientes normas constituyen las disposiciones de esta norma mediante cotización en esta norma. En el momento de la publicación de la norma, las ediciones mostradas eran válidas. Todos los estándares serán revisados ​​y todas las partes que utilicen este estándar deben explorar la posibilidad de usar la última versión de los siguientes estándares.
GB9452-2003 Método para medir la zona de calentamiento efectiva del horno de tratamiento térmico

3. Requisitos

3.1 Personal y responsabilidades

3.1.1 El operador de tratamiento térmico debe estar capacitado, calificado y obtener el certificado de trabajo antes de realizar la operación de tratamiento térmico posterior a la soldadura.

3.1.2 El proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura es compilado por el técnico de tratamiento térmico y revisado por el ingeniero de tratamiento térmico.

3.1.3 Los trabajadores del tratamiento térmico deben seguir estrictamente el proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura y completar cuidadosamente los registros de operación originales.

3.1.4 El ingeniero de tratamiento térmico es responsable de revisar los registros de operación originales del tratamiento térmico posterior a la soldadura (incluida la curva de registro automático de tiempo-temperatura), verificar si cumple con los requisitos del proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura, y firmar y sellado después de la confirmación.

Equipos 3.2

3.2.1 Los diversos dispositivos y tratamientos térmicos posteriores a la soldadura deberían cumplir los siguientes requisitos:

• a) Puede cumplir con los requisitos del proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura;
• b) Durante el proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura, no hay ningún efecto dañino sobre las partes calentadas;
• c) Puede garantizar que la parte calentada de la parte calentada se calienta uniformemente;
• d) Capaz de medir y controlar la temperatura con precisión;
• e) Después de que la pieza calentada se trata térmicamente después de la soldadura, su deformación puede cumplir con los requisitos de diseño y uso.

3.2.2 El equipo de tratamiento térmico posterior a la soldadura puede ser uno de los siguientes:

• a) Horno de calentamiento eléctrico;
• b) Estufa de gas con campana;
• c) Calentador eléctrico de cerámica de alta temperatura por infrarrojos;
• d) Otros dispositivos de calentamiento que pueden cumplir con los requisitos del proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura.

3.3 Método de tratamiento térmico posterior a la soldadura

3.3.1 Tratamiento térmico en horno 

• a) El tratamiento térmico posterior a la soldadura debe adoptar preferiblemente el método de calentamiento en el horno, y el horno de tratamiento térmico debe cumplir con las regulaciones pertinentes de GB9452. En el caso de que se acumule el valor de relación correspondiente entre la temperatura del horno y la parte calentada, generalmente se permite que la temperatura del horno calcule la temperatura de la parte calentada durante el tratamiento térmico en el horno. Sin embargo, para productos de soldadura especiales o importantes, la medición de temperatura debe colocarse en la parte calentada. Prevalecerá el termopar del elemento calefactor.
• b) Las partes calentadas deben colocarse ordenadamente en la zona de calentamiento efectiva del horno, y el calor en el horno debe ser uniforme y circular. En el tratamiento térmico en el horno de llama, se debe evitar que la llama rocíe directamente sobre la pieza de trabajo.
• c) Para evitar la aparición de tensiones de sujeción y deformaciones, el soporte de la parte calentada debe disponerse de manera razonable, y se deben agregar los soportes necesarios y otras herramientas a las partes de paredes delgadas a gran escala y aquellas con grandes diferencias en la estructura. y dimensiones geométricas para aumentar la rigidez y la estabilidad del equilibrio.

3.3.2 Tratamiento térmico seccional

Se permite que el tratamiento térmico posterior a la soldadura se realice en secciones en el horno. Cuando la parte calentada se trata térmicamente en secciones, su longitud de calentamiento repetida no debe ser inferior a 1500 mm. Se deben tomar las medidas de aislamiento adecuadas para calentar la parte exterior del horno, de modo que el gradiente de temperatura no afecte la estructura y el rendimiento del material.

3.3.3 Tratamiento térmico fuera del horno general

Al realizar un tratamiento térmico general fuera del horno, sobre la base del cumplimiento de 3.2.1, también debe prestar atención a:

• a) Considerar los efectos adversos del cambio climático, cortes de energía y otros factores sobre el tratamiento térmico y las medidas de emergencia;
• b) Se deben tomar las medidas necesarias para asegurar la uniformidad y estabilidad de la temperatura de la parte calentada, y evitar tensiones de sujeción y deformaciones de la parte calentada, estructura de soporte, base, etc. debido a la expansión y contracción térmica.

3.3.4 Tratamiento térmico local

Uniones soldadas tipo B, C, D, uniones soldadas tipo A donde la cabeza esférica está conectada al cilindro y uniones soldadas defectuosas, se permiten métodos de tratamiento térmico local. Durante el tratamiento térmico local, el ancho de calentamiento en cada lado de la soldadura no debe ser inferior a 2 veces el espesor del acero δs (δs es el espesor del acero en la unión soldada); el ancho de calentamiento no debe ser inferior a 6 veces el espesor δs del acero cuando la tubería está soldada a la carcasa. Se deben tomar medidas de preservación del calor para las partes cercanas a la zona de calentamiento para que el gradiente de temperatura no afecte la estructura y el rendimiento del material.

3.4 Parámetros del proceso del tratamiento térmico posterior a la soldadura

3.4.1 La temperatura de la parte calentada al entrar o salir del horno no debe exceder los 400 ° C, pero para partes calentadas con grandes diferencias de espesor, estructuras complejas, altos requisitos de estabilidad dimensional y bajos valores de tensión residual, pueden ingresar al horno. o La temperatura en el horno cuando está fuera del horno generalmente no debe exceder los 300 ° C.

3.4.2 Después de que la soldadura se calienta a 400 ° C, la velocidad de calentamiento de la zona de calentamiento no debe exceder (5000 / δs) ° C / h, y no debe exceder 200 ° C / h, y el mínimo puede ser 50 ° C / h.

3.4.3 Al calentar, la diferencia de temperatura dentro de cualquier longitud de 5000 mm en la zona de calentamiento no debe ser superior a 120 ° C.

3.4.4 Durante la conservación del calor, la diferencia entre la temperatura más alta y la más baja en la zona de calentamiento no debe exceder los 65 ° C.

3.4.5 Durante el período de calentamiento y mantenimiento, la atmósfera de la zona de calentamiento debería controlarse para evitar una oxidación excesiva de la superficie de la soldadura.

3.4.6 Cuando la temperatura del horno es superior a 400 ℃, la velocidad de enfriamiento de la zona de calentamiento no debe exceder (6500 / δs) ℃ / h, y no debe exceder 260 ℃ / h, y el mínimo puede ser 50 ℃ / h.

3.4.7 La soldadura debe continuar enfriándose en aire en calma después de ser descargada de acuerdo con la temperatura de descarga de 3.4.1.

3.4.8 Temperatura de mantenimiento recomendada y tiempo de mantenimiento del tratamiento térmico posterior a la soldadura para los grados de acero de uso común

Grado de acero Espesor del tratamiento térmico posterior a la soldadura δs, mm Temperatura del tratamiento térmico posterior a la soldadura ℃ Tiempo de mantenimiento del tratamiento térmico posterior a la soldadura

Sin precalentamiento antes de soldar, precalentamiento de 100 ℃ antes de soldar

Q235-AF, Q235-A, 10, 20, 20R, 25> 32> 38 600 ~ 640

1) Cuando el espesor

• Cuando δs≤50mm,
• Es (δs / 25) h, pero el tiempo más corto no es inferior a 1 / 4h.

2) Cuando el espesor

• Cuando δs> 50 mm,
• Is [2+1/4×(δs-50)/25]h
• 09MnD —— —— 580 ~ 620
• 16Mn, 16MnR
• 16MnD, 16MnDR> 30> 34 ~ 600
• 12CrMo —— Cualquier espesor 640 ~ 680 1) Cuando el espesor δs≤125mm, es (δs / 25) h, pero el tiempo más corto no es menor a 1 / 4h.

3) Cuando el espesor δs> 125 mm, es [5 ＋ 0.25 × (δs － 125) ÷ 25] h

• 15CrMo, 15CrMoR —— cualquier grosor 640 ~ 680
• 1Cr5Mo —— cualquier espesor 720 ~ 760

Nota:

1. Para juntas soldadas con diferentes espesores de acero, el espesor δs será el más delgado.

2. Para uniones soldadas de aceros disímiles, se determinará la que tenga un tratamiento térmico estricto.

3. Para el tratamiento térmico posterior a la soldadura del acero templado y revenido, la temperatura de mantenimiento generalmente debe ser más baja que la temperatura de revenido del acero. Sin embargo, no hay ninguna restricción sobre el tratamiento térmico posterior a la soldadura donde la temperatura de mantenimiento es más alta que la temperatura de revenido y el rendimiento del acero aún puede cumplir con los requisitos del producto.

4. El espesor del tratamiento térmico δs se refiere a:

• a) El grosor de la parte más delgada cuando el caparazón y la cabeza están conectados;
• b) El espesor de la carcasa soldada con bridas, placas tubulares u otras estructuras similares;
• c) El espesor de la carcasa o cabeza soldada a la boquilla;
• d) El espesor de la soldadura en la unión cuando la parte sin presión se suelda a la parte de presión;
• e) Profundidad de la soldadura de reparación.

5. El tiempo de espera se puede agregar de forma acumulativa.

3.5 Requisitos del tratamiento térmico posterior a la soldadura para placas de prueba

Para recipientes con requisitos de tratamiento térmico, la placa de ensayo se someterá a un tratamiento térmico posterior a la soldadura junto con el recipiente.

3.6 Requisitos para el período de almacenamiento de los registros de tratamiento térmico posterior a la soldadura

El tiempo de tratamiento térmico posterior a la soldadura y el período de retención del registro de la curva de temperatura no debe ser inferior a 7 años.

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