Оборудование для местной и объемной термообработки сварных швов
info@rem-teh.ru
RU EN

РТМ 26-44-82

08.04.2020 14:13:00

Данный нормативный документы называется "Термическая обработка нефтехимической аппаратуры и ее элементов" и содержит требования и основные технологические рекомендации по термической обработке сварной нефтехимической, химической и газовой аппаратуры, ее элементов и сборочных единиц, изготовленных из углеродистых, низколегированных, теплоустойчивых, коррозионно-стойких, двухслойных сталей в соответствии с ОСТ 26-291-79. Рекомендации должны учитываться при разработке стандартов предприятий, технологических процессов, а также при проектировании аппаратуры

Термическую обработку после сварки рекомендуется производить одним из указанных методов:
– объемной термической обработкой в печи, которую следует применять там, где возможно ее практически осуществить. Если сосуд полностью не помещается в печь, можно нагрев производить поочередно одного, затем второго конца, при этом нагреваемые участки должны перекрываться не менее чем на 1,5. Часть сосуда, находящаяся вне печи, должна быть изолирована, чтобы не возникал градиент температур. Поперечное сечение сосуда на выходе из печи не должно включать в себя патрубков и других выступов;
– местной термической обработкой сварных соединений сосудов, при проведении которой должен обеспечиваться равномерный нагрев и охлаждение по всей длине шва и прилегающих к нему зон основного металла размером в 2 - 3 толщины стенки или ширины шва в зависимости от того, какая величина больше, в каждую сторону от оси шва. При наличии требования по стойкости к коррозионному растрескиванию применение местной термообработки должно быть согласовано с головным институтом подотрасли;
– внепечной объемной термической обработкой посредством нагрева изнутри теплоносителем по режиму высокого отпуска для снижения уровня остаточных напряжений с использованием соответствующих приборов, показывающих и регистрирующих температуру с целью регулирования и поддержания равномерного распределения температур в стенке сосуда. Перед этой операцией сосуд должен быть полностью закрыт снаружи изоляцией. При этом внутреннее давление должно поддерживаться настолько низким, насколько это практически возможно, и во всех случаях не должно превышать 50% предельно допустимого рабочего давления при наивысшей температуре металла, ожидаемой при термообработке после сварки

При назначении местной термообработки следует обращать внимание на специфические особенности этого процесса - возможное возникновение новых собственных напряжений как при нагреве, так и при охлаждении, и возможное ухудшение свойств в зонах градиента температур от комнатной до температуры выдержки. Поэтому размеры нагреваемой зоны и режимы местной термической обработки должны приниматься с таким расчетом, чтобы максимальные остаточные напряжения, возникающие после термообработки, действовали вне сварного соединения и были невысокими по своему уровню. Для сварных соединений материалов, чувствительных к градиенту нагрева, следует либо избегать местной термообработки, либо учитывать возможное ухудшение свойств, при оценке работоспособности конструкции в целом.

Основными параметрами технологического процесса являются:
– температура нагрева;
– скорость нагрева и охлаждения;
– время выдержки при заданной температуре.

Для снятия напряжений в сварных соединениях для малоуглеродистых сталей температура высокого отпуска рекомендуется 580-650°С, при обеспечении перепада температур по сечению при выдержке не выше 50°С.

Под продолжительностью выдержки понимается отрезок времени с момента достижения поверхности заданной температуры до начала охлаждения. Время выдержки рекомендуется брать из расчета 2,5-3 мин. на 1 мм максимальной толщины стенки изделия, но не менее двух часов. Рациональнее назначать продолжительность выдержки по релаксационным кривым в зависимости от необходимого снижения остаточных напряжений согласно требованиям, предъявляемым к сварной конструкции.

Скорость нагрева назначается из условий недопущения пластических деформаций в процессе нагрева за пределами сварного шва и зоны термического влияния сварки. В любом случае она должна быть не более 150°С/ч.

Скорость охлаждения регламентируется в области температур выше 350°С, когда материал имеет сравнительно низкий предел текучести и назначается аналогично скорости нагрева, но не должна превышать 100°С/ч. Ниже 350°С скорость охлаждения не регламентируется и изделие разрешается охладить под слоем изоляции.

Температурное поле в радиальном направлении, т.е. распределение температуры по толщине стенки не контролируется, поскольку температурный перепад по толщине задается скоростью нагрева и обеспечивается наложением тепловой изоляции на обе поверхности изделия. Температурное поле в осевом направлении задается двумя способами.

Если основной задачей местной термообработки является ликвидация охрупчивания сварного шва, а термические напряжения за пределами неопасны (материалы пластичны), то, следуя ОСТ 26-291-79, задается зона равномерного нагрева шириною в 2-3 толщины стенки в обе стороны от кольцевого шва. В пределах этой зоны поддерживается и контролируется заданная температура с точностью ±20°С.. За пределами заданной зоны температура не контролируется. Для контроля зоны нагрева достаточно двух точек: в центре шва и на краю зоны; ширина теплоизоляции должна быть не менее длины нагревателей.

Оптимальным, с точки зрения остаточных напряжений после термообработки, считается температурное поле в виде плавной кривой, симметричной относительно шва, с заданной температурой Тн в центре шва плавно снижающейся до 0,8Тн на расстоянии 1,25√(R*h) от центра шва и до 0,5Тн на расстоянии 2,5√(R*h) от центра шва, где R - радиус шва изделия в мм, h - толщина стенки в мм. Контроль температурного поля осуществляется по трем точкам в центре шва, на расстоянии 1,25√(R*h) и 2,5√(R*h). Температура в центре шва и на расстоянии 1,25√(R*h) должна соответствовать заданной с точностью ±25°С, а в точке на расстоянии 2,5 √(R*h)может быть на 50-100°С превышать заданную.

Ширина теплоизоляции должна перекрывать зону нагрева и рекомендуется не менее 3√(R*h) в каждую сторону от оси шва.




Наверх