[发明专利]一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法

权利要求书

1.一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定热处理工艺；

2)根据确定的热处理工艺，对稳定化热处理中产生开裂的原因进行分析；

3)进行热处理施工，包括热处理前的处理和热处理实施过程的处理。

2.根据权利要求1所述的一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法，其特征在于，步骤1)所述的确定热处理工艺，是通过有限元模拟分析确定热处理的工艺参数，包括：

(1.1)分别计算60℃/h、120℃/h、180℃/h、240℃/h的升温速率，比较4种升温速率下的应力场，以应力峰值最小和应力分布均匀的应力场为评判标准得到最优升温速率；

(1.2)分别计算保温2h、4h的工况，比较不同保温时间下的应力分布，以应力峰值最小和应力分布均匀的保温时间为评判标准，确定最优保温时间；

(1.3)计算300mm、400mm、500mm加热带宽度，比较不同加热带宽度下的应力场，以应力峰值最小和应力分布均匀的加热带宽度为评判标准，确定最优加热带宽度；

(1.4)计算空冷和缓冷两种工况下的应力场，比较两种工况下的应力场，以应力峰值最小和应力分布均匀的冷却方式为评判标准，确定最优冷却方式；

(1.5)计算焊缝圆滑过渡和非圆滑过渡两种工况，比较两种工况下的应力场，以应力峰值最小和应力分布均匀的工况为评判标准，确定最优焊缝形式。

3.根据权利要求1所述的一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法，其特征在于，步骤2)中所述的稳定化热处理中产生开裂的原因，包括：

(2.1)内外壁温差过大时，在热处理过程中产生大的热应力，使得在保温过程和处理后存在大的残余应力，增加焊缝开裂的风险；

对于内外壁温差过大问题，通过对影响管道内壁散热的因素进行理论分析，得到在管道壁厚为一定时，内壁温度受内壁辐射和对流换热的影响，即管道稳定化热处理时的内外壁温差取决于内壁辐射和对流的多少，由于在工程实际中无法对管道内壁进行常规的保温因此，采取内壁安置保温工装对内壁进行保温处理，并通过增加加热带宽度，所述加热带宽度的确定为：壁厚≥50mm，加热带宽度设为500～600mm；壁厚50mm，加热带宽度设为400～500mm，来降低内壁的辐射和对流换热；

(2.2)焊缝未经圆滑过渡，在焊缝搭接处产生局部的应力集中，使焊缝处应力分布复杂，增加开裂风险；

对于焊缝形式，在工程实际中将外壁焊缝打磨成8～10°弧度的圆弧，以降低热处理过程中的应力集中；

(2.3)降温过程中，快速冷却使得不等厚焊接接头变形不协调，产生残余变形影响产品质量；

对于冷却方式的选择，采用在热处理保温结束后，断开电源，不拆除保温棉，待温度缓慢降至400℃时，再拆除保温棉在空气中自然冷却。