[发明专利]9%~12%Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道充氩加热保温工装及方法

说明书

本发明涉及一种9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道充氩加热保温工装及方法，包括9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道、加热工装和保温堵板，在马氏体耐热钢大径厚壁管道两端的焊口内分别设有加热工装，加热工装包括大径管架，大径管架上沿圆周方向均匀布置有两列相对称的方孔，大径管架的外壁上设有多个履带式加热器，大径管架的外壁上还设有多个耐高温承重滑轮；大径管架内设置有十字形支撑架，十字形支撑架包括支撑管和空心钢管，空心钢管内贯穿有一刚性拉绳，刚性拉绳的一端与一保温堵板固定连接，另一端延伸出另一保温堵板。本发明采用加热工装和保温堵板结合，兼具充氩气室及内壁加热保温的作用，保证了焊口的焊接热处理质量和施工人员的安全。

技术领域

本发明涉及马氏体耐热钢管道的焊接及热处理领域，具体涉及一种9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道充氩加热保温工装及方法。

背景技术

9％～12％Cr马氏体耐热钢由于其合金元素含量较高，必须在焊缝根部充氩气保护，防止焊缝的氧化；由于其焊接淬硬倾向大，焊前必须电加热预热，焊后必须进行焊后热处理，以消除内应力，得到回火马氏体组织。

目前按照技术规程和施工经验，采用传统的纸板制作充氩保护气室来防止9％～12％Cr马氏体耐热钢焊缝的氧化，施工完毕后对残余充氩气室材料清理不彻底，不符合洁净化施工的要求；采用铠装热电偶和陶瓷履带式加热器来进行焊前预热和焊后热处理，但是并不能将焊后热处理内外壁温差降低到最小或者降低到标准要求的范围。

目前针对9％～12％Cr马氏体耐热钢焊口洁净化施工和内外壁温差控制具有指导性的资料不是很多，其中火力发电厂焊接技术规程中指出关于热电偶的布置方法及加热器的布置方法，对于大径厚壁高合金焊口(管径大于800，壁厚大于60)的指导性较差，不能有效的降低内外壁温差，实测温度达不到工艺设计温度，对于异形管件更是如此，如果只是通过加热器的增量控制来促进焊口实测温度与工艺温度的贴近，此种方法不仅耗时耗力，且焊后热处理效果较差，也不能满足现场管件规格、形式复杂多变的的现场施工，且施工完毕后，残余充氩气室材料滞留管道内部，不符合洁净化施工的宗旨。

综上所述，现有技术中对于9％～12％Cr马氏体耐热钢管道热处理时焊口内外壁温差较大，洁净化焊接的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道充氩加热保温工装及方法，采用加热工装和保温堵板结合，兼具充氩气室及内壁加热保温的作用，将加热工装设置在9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道内部，解决了9％～12％Cr马氏体耐热钢管道热处理时焊口内外壁温差较大的难题，有效保证了焊口的焊接热处理质量和施工人员的安全。

本发明所采用的技术方案是：

一种9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道充氩加热保温工装，包括9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道、加热工装和保温堵板，其特征是，在所述9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道两端的焊口内分别设有所述加热工装，所述加热工装包括大径管架、履带式加热器和耐高温承重滑轮，所述大径管架上沿圆周方向均匀布置有两列相对称的方孔，所述大径管架的外侧设置有所述保温堵板，其中一保温堵板上开有中心孔；所述大径管架的内壁上设置有硅酸铝保温棉，所述大径管架的外壁上均匀布置有多个所述履带式加热器，所述大径管架的外壁上还均匀布置有多个所述耐高温承重滑轮，所述耐高温承重滑轮位于两个相邻的履带式加热器之间；所述大径管架内的中部设置有十字形支撑架，所述十字形支撑架包括垂直设置的支撑管和水平设置在所述支撑管中心的空心钢管，所述空心钢管内贯穿有一刚性拉绳，所述刚性拉绳的一端与一保温堵板固定连接，另一端通过另一保温堵板上的中心孔延伸出9％～12％Cr马氏体耐热钢大径厚壁管道，所述另一保温堵板的中心孔内插有氩气管道。

进一步的，所述大径管架由半圆柱形的上管架和半圆柱形的下管架组成，所述上管架和下管架之间通过螺栓固定连接。