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電磁預熱消氫、消應力裝置使用要求的技術答疑

時間:2021-10-18 09:59:35 來源:青島海越 點擊:

在電磁預熱消氫和消應力裝置使用是會存在一些疑難問題 。青島海越機電結合多年的實際經驗 ,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) 設備穩定運行
  1. 電磁感應加熱設備在預熱到100~350℃范圍內,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。
 核電裝備K2防城港徐大堡穩壓器筒節
二、 局部消應力熱處理時,需要滿足以下要求:
1 該裝置至少要配()個熱電偶測控系統及曲線打印功能,曲線所反映的溫度值及保溫時間值應和接頭本體測定的溫度一致,最大偏差不超過()。
回復:
       海越機電的中頻感應加熱系統可配備2~32路熱電偶測溫系統,根據客戶的需求進行設置。對于局部焊后消應力熱處理,建議配備6路或12路熱電偶測溫。海越機電的中頻感應加熱設備具備溫度電子記錄和紙質打印記錄(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中,最后通過SD卡或U盤拷出;紙質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℃范圍內的測溫精度為±1.5℃;在+375~+1000℃范圍內的測溫精度為0.004T,其中T為實際溫度。II級精度熱電偶在-40~+333℃范圍內的測溫精度為±2.5℃;在+333~+1000℃范圍內的測溫精度為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 消應力熱處理時應考慮將保溫過程中的熱量散失,如何實現熱處理時保溫效果。在此溫度范圍內加熱保溫,其接線能使用約()時間。
回復:
       為了減少感應加熱過程中的熱量損失并保護感應電纜不受工件高溫的熱損傷,需要在消應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1.2m寬的保溫毯,筒體的內外壁都要鋪設保溫毯,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和熱輻射,感應加熱過程中電纜的溫度一般不超過50℃。因此,很少發生感應加熱電纜的熱損傷。多年來的經驗表明影響感應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,(按環向接頭考慮,Φ4000mm,δ120mm)是單面加熱還是雙面加熱,內外保溫工裝如何設置,確保加熱過程穩定。
回復:
       這種工況采用外壁單面加熱模式。首先在內壁敷設保溫毯,需要架設保溫毯固定工裝,然后在筒體外壁鋪設保溫毯。內外壁保溫毯都采用模塊式設計,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,可確保焊道兩側各300mm(共600mm寬)范圍內的溫度恒定。
 CAP1400安注箱筒節的內壁堆焊加熱
4 對壁厚超過()mm時,電磁感應消除接頭應力時,如果單面加熱,雙面保溫,材料厚度方向的溫差會超過()℃。
回復:
       這個問題的實質是筒體單面加熱時,內外壁溫差的控制范圍問題。
       電磁感應加熱的發熱區位于工件加熱表面以下10mm的范圍之內,然后通過熱傳導將熱量傳遞到工件的內部。盡管筒體金屬(通常為低碳鋼或低合金鋼)的導熱性能很好,熱量從筒體的外壁傳導到內壁需要一定的時間,這就造成了筒體內外壁溫度的差異。感應加熱過程中筒體內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,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力熱處理標準中尚無加熱過程中工件內外壁溫差范圍要求,但通常認為溫差過大會重新形成熱應力,不利于工件的消應力,應當進行超溫差保護。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,加熱過程中內外壁溫差不能超過40℃,常規的壓力容器的內外壁溫差不超過50℃。
       海越的中頻電磁感應加熱電源設置有溫差保護功能。在筒體的內外壁點焊熱電偶后,可設置內外壁溫差保護范圍。比如40℃的溫差保護,當內外壁熱電偶測得的溫差超過40℃時,電源會自動降低或關閉功率輸出,靠熱傳導對筒體實現均溫。經過一段時間的熱傳導,當內外壁溫差小于40℃后,電源才會重新恢復工作。這種模式在整個感應加熱過程中始終會自動進行,確保加熱過程中工件內外壁溫差不超過限定范圍。
根據我們的經驗,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,感應加熱過程中其內外壁溫差可控制在30℃以內。當工件溫度達到最高溫度要求,進行保溫時,其內外壁溫差可控制在20℃以內。
 
5 使用貴公司的此設備時,進行預熱、消氫和消應力熱處理,我公司需要具備的其它條件。
回復:
       感應加熱電源需要的功率較大,車間現場需要預留160kW的電源容量。在預熱和消氫時,采用自動小車和C型感應器,需要測定滾輪架的高度和尺寸,并留出小車和感應器的空間。海越需要了解貴司筒體的尺寸范圍、焊接工藝、現場工況以方便海越的工裝設計。需要對感應電源和設備操作人員進行相關知識和技能培訓。
 
6 按照3的結構進行局部熱處理,總功率為(160)kW,有(1)個通道。
回復:
       經熱工計算,對于外徑4m、厚120mm的筒體的環縫對接焊后消應力熱處理,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的結構進行局部熱處理,熱電偶接入的數量最大(12)個。
回復:
       建議配置12路熱電偶,實測6路,另外6路作為備份使用。熱電偶的數量可根據客戶的要求最多擴展到32路。
 
8 實際運行過程中的連續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:
       每一路熱電偶測溫都能夠連續存儲和輸出,詳見問題1的回復。
 
9 當幾只熱電偶的識別溫度有差異時,設備能否識別以哪個熱電偶的數據作為補償量?
回復:
       電源無此功能,需要人工調整。青島海越機電感應電源具有參數在線設置、修改功能,可即時調整各種參數并立即執行。

以上是關于
電磁預熱消氫和消應力裝置使用時的 疑難問題及解答。更多關于電磁感應加熱設備方面問題,請聯系青島海越機電--中頻高頻電磁感應加熱設備制造商。

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