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電磁預(yù)熱消氫、消應(yīng)力裝置使用要求的技術(shù)答疑

時間:2021-10-18 09:59:35 來源:青島海越 點擊:

在電磁預(yù)熱消氫和消應(yīng)力裝置使用是會存在一些疑難問題 。青島海越機電結(jié)合多年的實際經(jīng)驗 ,為大家整理了部分常見的問題以及解決方案 。
一、需要滿足條件:
1) 設(shè)備穩(wěn)定運行
  1. 電磁感應(yīng)加熱設(shè)備在預(yù)熱到100~350℃范圍內(nèi),長時間運行,加熱裝置需要(3-5)年更換。
  2. 耐熱電纜需要(3)年的時間進行更換
  3. 電源電纜線一般用(8)年進行更換。
2) 我們公司需要引進高效率的接頭局部消應(yīng)力熱處理裝置,按690±15℃,8h的加熱保溫工況考慮,我們公司的加熱模塊約(3年)需要更換。
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二、 局部消應(yīng)力熱處理時,需要滿足以下要求:
1 該裝置至少要配()個熱電偶測控系統(tǒng)及曲線打印功能,曲線所反映的溫度值及保溫時間值應(yīng)和接頭本體測定的溫度一致,最大偏差不超過()。
回復(fù):
       海越機電的中頻感應(yīng)加熱系統(tǒng)可配備2~32路熱電偶測溫系統(tǒng),根據(jù)客戶的需求進行設(shè)置。對于局部焊后消應(yīng)力熱處理,建議配備6路或12路熱電偶測溫。海越機電的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備具備溫度電子記錄和紙質(zhì)打印記錄(需配備長圖溫度記錄儀)兩種溫度曲線記錄模式。其中溫度電子記錄可將所有溫度曲線實時存儲于系統(tǒng)中,最后通過SD卡或U盤拷出;紙質(zhì)打印記錄可同時打印所有溫度曲線,在加熱過程中隨溫度變化同步打印,一旦完成加熱,溫度曲線不可修改。海越采用K型熱電偶測溫,其測溫范圍為-40~+1000℃,使用前需要將熱電偶點焊到所需測溫的部位(工件不得轉(zhuǎn)動)。
       市場上的K型熱電偶有三級精度。I級精度熱電偶在-40~+375℃范圍內(nèi)的測溫精度為±1.5℃;在+375~+1000℃范圍內(nèi)的測溫精度為0.004T,其中T為實際溫度。II級精度熱電偶在-40~+333℃范圍內(nèi)的測溫精度為±2.5℃;在+333~+1000℃范圍內(nèi)的測溫精度為0.0075T,其中T為實際溫度。建議采用II級精度熱電偶,因此在焊后熱處理測溫過程中,最大溫度偏差(700℃時)約為±5.25℃。
 
2 消應(yīng)力熱處理時應(yīng)考慮將保溫過程中的熱量散失,如何實現(xiàn)熱處理時保溫效果。在此溫度范圍內(nèi)加熱保溫,其接線能使用約()時間。
回復(fù):
       為了減少感應(yīng)加熱過程中的熱量損失并保護感應(yīng)電纜不受工件高溫的熱損傷,需要在消應(yīng)力熱處理過程中對工件進行保溫。保溫的方法是以焊道中心為對稱線,敷設(shè)1.2m寬的保溫毯,筒體的內(nèi)外壁都要鋪設(shè)保溫毯,有條件的工況還需要封堵筒體的兩端口。
       在焊后消應(yīng)力熱處理工況條件下,海越采用耐高溫合金電纜,纏繞在工件外壁保溫毯的外面。電纜自身會產(chǎn)生極少量的電阻熱,其溫度升高主要來自于被加熱工件的熱傳導(dǎo)和熱輻射,感應(yīng)加熱過程中電纜的溫度一般不超過50℃。因此,很少發(fā)生感應(yīng)加熱電纜的熱損傷。多年來的經(jīng)驗表明影響感應(yīng)電纜的壽命的主要因素來自于使用過程中造成的機械損傷,比如折彎、壓斷、外皮磨損等。通常,電纜的平均壽命為4-5年,根據(jù)客戶的使用頻率和使用工況有所變化。
3 接頭局部熱處理,(按環(huán)向接頭考慮,Φ4000mm,δ120mm)是單面加熱還是雙面加熱,內(nèi)外保溫工裝如何設(shè)置,確保加熱過程穩(wěn)定。
回復(fù):
       這種工況采用外壁單面加熱模式。首先在內(nèi)壁敷設(shè)保溫毯,需要架設(shè)保溫毯固定工裝,然后在筒體外壁鋪設(shè)保溫毯。內(nèi)外壁保溫毯都采用模塊式設(shè)計,有系帶和系扣,可快速組合固定。最后在外壁保溫毯外面纏繞感應(yīng)電纜,外壁保溫毯上有系帶,用于固定電纜。
       通常1.2m寬的保溫毯,可確保焊道兩側(cè)各300mm(共600mm寬)范圍內(nèi)的溫度恒定。
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4 對壁厚超過()mm時,電磁感應(yīng)消除接頭應(yīng)力時,如果單面加熱,雙面保溫,材料厚度方向的溫差會超過()℃。
回復(fù):
       這個問題的實質(zhì)是筒體單面加熱時,內(nèi)外壁溫差的控制范圍問題。
       電磁感應(yīng)加熱的發(fā)熱區(qū)位于工件加熱表面以下10mm的范圍之內(nèi),然后通過熱傳導(dǎo)將熱量傳遞到工件的內(nèi)部。盡管筒體金屬(通常為低碳鋼或低合金鋼)的導(dǎo)熱性能很好,熱量從筒體的外壁傳導(dǎo)到內(nèi)壁需要一定的時間,這就造成了筒體內(nèi)外壁溫度的差異。感應(yīng)加熱過程中筒體內(nèi)外壁的溫差與筒體的壁厚、電源輸出的功率和頻率大小有關(guān),通常壁厚越大、電源輸出功率越大、頻率越高則溫差越大。
       雖然在常用的焊后消應(yīng)力熱處理標準中尚無加熱過程中工件內(nèi)外壁溫差范圍要求,但通常認為溫差過大會重新形成熱應(yīng)力,不利于工件的消應(yīng)力,應(yīng)當進行超溫差保護。我們的客戶反饋給我們的溫差要求是,核電壓力容器的壁厚超過150mm時,加熱過程中內(nèi)外壁溫差不能超過40℃,常規(guī)的壓力容器的內(nèi)外壁溫差不超過50℃。
       海越的中頻電磁感應(yīng)加熱電源設(shè)置有溫差保護功能。在筒體的內(nèi)外壁點焊熱電偶后,可設(shè)置內(nèi)外壁溫差保護范圍。比如40℃的溫差保護,當內(nèi)外壁熱電偶測得的溫差超過40℃時,電源會自動降低或關(guān)閉功率輸出,靠熱傳導(dǎo)對筒體實現(xiàn)均溫。經(jīng)過一段時間的熱傳導(dǎo),當內(nèi)外壁溫差小于40℃后,電源才會重新恢復(fù)工作。這種模式在整個感應(yīng)加熱過程中始終會自動進行,確保加熱過程中工件內(nèi)外壁溫差不超過限定范圍。
根據(jù)我們的經(jīng)驗,在單面加熱、雙面保溫且保溫效果很好的工況下,對于厚度超過150mm的工件,感應(yīng)加熱過程中其內(nèi)外壁溫差可控制在30℃以內(nèi)。當工件溫度達到最高溫度要求,進行保溫時,其內(nèi)外壁溫差可控制在20℃以內(nèi)。
 
5 使用貴公司的此設(shè)備時,進行預(yù)熱、消氫和消應(yīng)力熱處理,我公司需要具備的其它條件。
回復(fù):
       感應(yīng)加熱電源需要的功率較大,車間現(xiàn)場需要預(yù)留160kW的電源容量。在預(yù)熱和消氫時,采用自動小車和C型感應(yīng)器,需要測定滾輪架的高度和尺寸,并留出小車和感應(yīng)器的空間。海越需要了解貴司筒體的尺寸范圍、焊接工藝、現(xiàn)場工況以方便海越的工裝設(shè)計。需要對感應(yīng)電源和設(shè)備操作人員進行相關(guān)知識和技能培訓(xùn)。
 
6 按照3的結(jié)構(gòu)進行局部熱處理,總功率為(160)kW,有(1)個通道。
回復(fù):
       經(jīng)熱工計算,對于外徑4m、厚120mm的筒體的環(huán)縫對接焊后消應(yīng)力熱處理,需配置一臺160kW電源,可在5小時左右將工件從室溫升高到700℃。
 
7 按照3的結(jié)構(gòu)進行局部熱處理,熱電偶接入的數(shù)量最大(12)個。
回復(fù):
       建議配置12路熱電偶,實測6路,另外6路作為備份使用。熱電偶的數(shù)量可根據(jù)客戶的要求最多擴展到32路。
 
8 實際運行過程中的連續(xù)記錄能否存儲與輸出?并且每只熱電偶的反饋信號是否都能反映出來?
回復(fù):
       每一路熱電偶測溫都能夠連續(xù)存儲和輸出,詳見問題1的回復(fù)。
 
9 當幾只熱電偶的識別溫度有差異時,設(shè)備能否識別以哪個熱電偶的數(shù)據(jù)作為補償量?
回復(fù):
       電源無此功能,需要人工調(diào)整。青島海越機電感應(yīng)電源具有參數(shù)在線設(shè)置、修改功能,可即時調(diào)整各種參數(shù)并立即執(zhí)行。

以上是關(guān)于
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