РТМ 26-44-82. 
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЪЕМНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

РТМ 26-44-82. 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЪЕМНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
Термическая обработка нефтехимической аппаратуры и ее элементов

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 
 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ПОТ РМ-020-2001 - Межотраслевые правила по охране труда при электро- и газосварочных работах

 

 

 

Сварка ->  Нефтегазодобывающее оборудование ->  РТМ 26-44-82 -> 

 

 

2.7. Уплотнительные поверхности, резьбу на сварных конструкциях перед термической обработкой необходимо защитить от окисления.

2.8. Для уменьшения овальности, получаемой в процессе термической
обработки цилиндрических аппаратов или узлов, рекомендуется до термообработки ликвидировать имеющуюся овальность, полученную в результате сварки и сборки, установить распорки. После термической обработки распорки убрать.

2.9. Загрузка в печь и выгрузка из печи сосудов, аппаратов и их элементов производится в соответствии со схемами строповки и кантовки, а также инструкциями, принятыми на заводе.

2.10. Аппараты с различной толщиной стенки могут подвергаться термической обработке в одной садке по режиму, принятому для наиболее толстостенного сосуда.

2.11. При загрузке в печь для термической обработки одновременно нескольких изделий их расположение должно обеспечивать равномерное смывание всех поверхностей горячим воздухом.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЪЕМНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

3.1. Основным видом термической обработки углеродистых, низколегированных и теплоустойчивых сталей после сварки является высокий отпуск.

Высокий отпуск может быть промежуточным (технологическим) и окончательным. Промежуточный отпуск проводят для устранения опасности образования трещин после выполнения отдельных сварочных операций или наплавок (наплавочных операций) и исправлении дефектов на сварном изделии или узле. Назначение окончательного высокого отпуска указано в п. 1.1. Допускаемое количество промежуточных и окончательных отпусков определяется технологическим процессом или производственной инструкцией. При этом для элементов с антикоррозионной или аустенитной наплавкой кромок под сварку окончательных отпусков должно быть не более трех.

3.2. Температура окончательного высокого отпуска углеродистых, низколегированных и теплоустойчивых сталей рекомендуется от 600 до 650°С. Для углеродистых сталей допускается понижение температуры до 580°С. Для теплоустойчивых сталей типа 15Х5М температура высокого отпуска рекомендуется от 740 до 780°С.

Промежуточный отпуск рекомендуется проводить при температурах на 20-50°С ниже установленного окончательного высокого отпуска, при этом необходимо обратить внимание на то, чтобы температура отпуска не совпадала с температурным интервалом провала пластичности.

Для конструкций, подвергаемых по условию производства многократным отпускам, целесообразна замена промежуточного отпуска отдыхом при температуре от 150 до 350°С. Режим отдыха определяется по результатам испытаний технологических проб на длительную прочность.

Вследствие близости температуры отпуска после сварки к температуре отпуска основного металла необходимо считаться с разупрочнением последнего, степень которого оценивается по результатам механических испытаний образцов из проб-свидетелей, прошедших цикл термообработки совместно с изделием или отдельно от него (п.1.11).

3.3. Для уменьшения коробления сварной конструкции при нагреве температура печи при посадке в нее изделия должна быть не выше 350°С. Исключение составляют изделия, которые свариваются с сопутствующим подогревом и должны быть помещены в печь немедленно после сварки. В этом случае температура печи при посадке должна быть не ниже темпера туры подогрева.

3.4. Допустимые скорости нагрева изделий зависят от вида термической обработки (общей или местной), типа конструкции и ее материала, толщины свариваемых элементов и мощности нагревательных устройств. Скорость нагрева при высоком отпуске до температуры 350°С не регламентируется. Для изделий сложной конфигурации скорость нагрева рекомендуется ограничивать. Выше 350°С скорость нагрева регламентируется. Максимальная скорость нагрева не должна превышать 200°С/ч при толщине элементов до 25 мм включительно. При большей толщине скорость нагрева определяется по формуле:

 

где S - толщина стенки изделия, мм.

При этом минимальная скорость нагрева должна быть не менее 50°С/ч.

При выборе скоростей нагрева следует учитывать повышенную опасность образования трещин в интервале температур 550-680°С для сварных конструкций из хромомолибденовых сталей и от 600 до 800°С для сталей аустенитного класса, минимальная скорость нагрева рекомендуется не менее 100°С/ч.

3.5. Длительность выдержки при температуре отпуска должка обеспечивать равномерный прогрев изделия, полноту протекания релаксационных процессов и структурных превращений. Продолжительность выдержки назначается прямо пропорционально толщине изделия из расчета от 2,5 до 3,0 мин. на 1 мм наибольшей толщины стенки, но не менее 2 часов.

3.6. Скорость охлаждения изделий должна выбираться такой, чтобы исключить образование новых остаточных напряжений и коробления конструкции. Для изделий средней сложности максимальная скорость охлаждения не должна превышать 200°С/ч при толщине элементов до 25 мм включительно. При большей толщине скорость охлаждения может определяться по формуле:

 

где      S - толщина элемента, мм.

3.7. Нормализованный отжиг или закалка с отпуском сварных изделий

предусматривает нагрев выше верхней критической точки (Асз) с интенсивным охлаждением в средах (закалка) или на воздухе (отжиг нормализационный).

3.8. Термическая обработка для сварных соединений из аустенитных сталей производится с целью:

– снятия остаточных сварочных напряжений при необходимости сохранения точных размеров;

– обеспечения стойкости против межкристаллитной коррозии при эксплуатации в агрессивных средах;

– повышение жаропрочности и стойкости против локальных разрушений при эксплуатации в условиях высоких температур.

3.8.1. Для сварочных соединений из аустенитных сталей применяются в основном два вида термической обработки: стабилизирующий отжиг и аустенизация.

Стабилизирующий отжиг применяется для снятия остаточных напряжений и восстановления стойкости металла шва и околошовной зоны против межкристаллитной коррозии. Стабилизирующий отжиг производят при температуре от 870 до 920°С для сталей типа 08Х18Н10Т и для сталей 08Х17Н13М2Т - не ниже 950°С, время выдержки от 2 до 3 часов независимо от толщины. Охлаждение на воздухе.

Аустенизация сварных соединений применяется для повышения их жаропрочности и стойкости против локальных разрушений при эксплуатации. Температура аустенизации 1050-1100°С. Для крупногабаритных сосудов и аппаратов термическая обработка затруднена в связи с неизбежностью их коробления при нагреве выше 800°С, поэтому изыскиваются пути отказа от термической обработки при сохранении высокой эксплуатационной надежности.

3.9. Рекомендуемые режимы по термической обработке сварных соединений аппаратов и их узлов из углеродистых и низколегированных сталей смотри в таблице.

3.10. Характерной особенностью сталей марок 15Х5М, 12Х8ВФ, является способность их при охлаждении на воздухе с высоких температур приобретать высокую твердость, т.е. закаливаться. Поэтому после каждой операции горячей обработки давлением или сварки их следует подвергать термической обработке, неполному отжигу или отжигу нормализационному с высоким отпуском.

3.10.1. Неполный отжиг рекомендуется для максимального снижения твердости, улучшения обрабатываемости и для снятия напряжения. Температура нагрева при отжиге от 840 до 860°С, выдержка 1,5-2 мин на 1 мм толщины стенки, но не менее 1 часа, охлаждение до 600°С с печью, далее на воздухе. Если же не требуется максимального снижения твердости, разрешается вместо отжига производить высокий отпуск при температуре от 740 до 780сС, выдержка 2-3 мин на 1 мм толщины стенки, охлаждение на воздухе.

Отжиг нормализационный с последующим высоким отпуском рекомендуется с целью улучшения механических свойств. Температура нагрева 950±2 °С. выдержка от 1.5 до 2 мин на 1 мм толщины стенки, охлаждение на воздухе. Технологию высокого отпуска смотри выше.

3.11. Необходимость термической обработки сварных узлов из аустенитных сталей и выбор ее режимов назначается в соответствии с РТМ 26-01-42-81 "Термическая обработка коррозионно-стойких сталей в химическом машиностроении".

3.12. Для изготовления нефтехимической, химической и газовой аппаратуры в зависимости от назначения применяются двухслойные листы, поставляемые по ГОСТ 10885-75, с основным слоем из углеродистых или низколегированных сталей (ВСт3, 20, 16ГС, 09Г2С, 12ХМ, 12МХ, 15ХМ) и плакирующим - из коррозионно-стойких нержавеющих сталей (08X13, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н13МЗТ).

3.12.1. Режимы термической обработки двухслойных сталей должны назначаться в зависимости от марок сталей основного металла согласно таблице с учетом особенностей плакирующего слоя.

3.12.2. Сосуды, аппараты и их элементы из двухслойных сталей с плакирующим слоем из сталей типов 12X8H10T, 12Х18Н9Т, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ и др. с требованием к МКК рекомендуется подвергать высокому отпуску перед наложением последнего коррозионно-стойкого шва, после чего производится окончательная наплавка плакирующего слоя электродами, обеспечивающими стойкость шва к межкристаллитной коррозии. При этом двухслойный прокат должен поставляться в термически обработанном состоянии.

3.12.3. При термической обработке двухслойных сталей следует избегать многократного или излишнего нагрева и соблюдать меры предосторожности от различного рода механических повреждений защитного слоя металла, а также от загрязнений их поверхностей ржавчиной.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕСТНОЙ ТЕРМООБРАБОТКЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1. 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.

4.2. Основными параметрами технологического процесса являются:

– температура нагрева;

– скорость нагрева и охлаждения;

– время выдержки при заданной температуре.

4.3. Назначение температуры высокого отпуска

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

4.4. Назначение времени выдержки

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.

4.5. Назначение скорости нагрева

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.

4.6. Назначение скорости охлаждения

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.

4.7. Назначение зоны равномерного нагрева и общей зоны нагрева.

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.

4.7.1. 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.

4.7.2. 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 от центра шва и до 0,5Тн 4.7.2. 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 1,25на расстоянии 2,5 от центра шва, где R - радиус шва изделия в мм, h - толщина стенки в мм.

Контроль температурного поля осуществляется по трем точкам1 в центре шва, на расстоянии 1,25и 2,8. Температура в центре шва и на расстоянии 1,25должна соответствовать заданной с точностью ±25°С, а в точке на расстоянии 2,5 может быть на 50-100°С превышать заданную. Ширина теплоизоляции должна перекрывать зону нагрева и рекомендуется не менее 3в каждую сторону от оси шва.

4.7.3. Сварные швы, подвергаемые термообработке, следует размещать в зоне изделия, где на расстоянии, равном не менее в каждую сторону от шва, нет штуцеров, люков или других выступающих на поверхности частей; кроме этого должен быть обеспечен доступ к этой зоне изнутри для размещения теплоизоляции.


Ориентировочные режимы термической обработки аппаратов и их элементов из сталей марок 15, 20, 22К ВСт3, 16ГС, 09Г2С, 10ГС, 12ХМ, 15ХМ, 20Х2М

Наименование изделий

Вид сварки

Вид термообработки

Режимы термической обработки

Особые указания

Тем-pa посадки, °С, не выше

Тем-pa нагрева, °С

Выдержка после прогрева на 1 мм толщины, мин

Охлаждение

Сварные карты, обечайки

Ручная автоматическая

Высокий отпуск для теплоустойчивых сталей >50 мм

≤650

600-650

2,5-3

На воздухе

-

Электрошлаковая

Отжиг нормализационный

≤910

910-980

1,5

На воздухе или совмещается с режимом вальцовки или калибровки с окончанием >700°С

-

Отжиг нормализационный и высокий отпуск

≤910

910-980

1,5

То же

-

≤650

600-650

1,5-2,0

На воздухе

 

Днища после горячей штамповки

Независимо от вида сварки

Отжиг нормализационный

и высокий отпуск

≤900

900-950

1,5

То же

Допускается термообработку совмещать с нагревом под штамповку

≤600

600-650

1,5-2,0

То же

Разрешается отпуск днищ совмещать с отпуском в аппарате


Продолжение таблицы

Наименование изделий

Вид сварки

Вид термообработки

Режимы термической обработки

Особые указания

Тем-pa посадки, °С, не выше

Тем-pa нагрева, °С

Выдержка после прогрева на 1 мм толщины, мин

Охлаждение

Днища после горячей штамповки

Независимо от вида сварки

Закалка

≤900

900-950

1,5

Вода ≤50 °С с интенсивным перемешиванием

-

Высокий отпуск

≤600

600-650

1,5-2,0

На воздухе

-

Сварные карты, обечайки, днища и сварные узлы

Ручная, автоматическая

Промежуточный отпуск (при необходимости)

≤350

550-600

2,5-3,0

С печью до температуры ≤350°С, далее на воздухе. При местной термообработке под слоем асбеста

-

Аппараты или сварные узлы

То же

Высокий отпуск

≤350

600-650

2,5-3,0

С печью до 350°С, далее на воздухе (скорость нагрева и охлаждения см. пп.3.4, 3.6)

Разгрузку аппаратов производить при температуре не выше 100°С


 

 

 

 

 

 

 

           
Разместить сайт в каталоге
Разместить статью в каталоге