[发明专利]一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法

说明书

一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法，包括：确定热处理工艺；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；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。本发明的一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法，在完成稳定化热处理目的基础上尽可能的降低残余应力，对工业生产具有重要意义。本发明可以实现tp347稳定化热处理内外壁达到温度要求。本发明在满足稳定化热处理温度要求的同时，能够实现降低应力峰值和均化应力分布的效果。本发明操作简单，适用性广泛，可以实现不同壁厚的TP347稳定化热处理工艺。

技术领域

本发明涉及一种管道热处理方法。特别是涉及一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法。

背景技术

由于TP347材质具有良好的高温耐氧化、耐磨、耐蚀和热稳定性，其广泛应用于高压加氢装置的管道装置。通过对一些加氢裂化装置事故统计分析，奥氏体不锈钢焊缝及热影响区是腐蚀破坏最严重的区域，所以对施工现场加工的焊缝，进行稳定化热处理是必要的。近年来，随着炼化装置的大型化，高压加氢装置的TP347不锈钢管道的公称直径和壁厚也不断增加，在现场稳定化热处理后管道对接环焊缝出现裂纹的机率呈上升趋势，出现裂纹的问题也日益凸显。国内外对厚壁不锈钢管道是否进行焊后热处理存在争议。

传统的稳定化热处理工艺由于工件管壁过厚等原因，导致在热处理过程中管道工件沿厚度方向温度不均，会产生热应力、变形、开裂，甚至报废等问题；为了内壁充分加热，达到稳定化热处理工艺要求，往往会导致外壁温度过高，从而使管道外壁超温导致组织损害等问题从而降低管道工件的性能和使用寿命。且厚壁管道由于现场施工条件的原因，往往内外温差大沿厚度方向热应力大、残余应力消除效果不好，因此，提出一种新的局部热处理工艺，在完成稳定化热处理目的基础上尽可能的降低残余应力，对工业生产具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种降低TP347管道焊后稳定化热处理应力，避免热处理后开裂的TP347厚壁管道稳定化热处理方法。

本发明所采用的技术方案是：一种TP347厚壁管道稳定化热处理方法，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。

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。

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；