摘要:焊口热处理工艺是一种在焊口焊接完成之后,对焊口进行高温回火的工艺,通过此项工艺,能够使得焊口中的焊缝组织性、韧性、塑性等更高,有利于工程建设的质量。然而在许多实际工作当中,当工作人员在进行焊口热处理时,突然出现中断现象,此时焊口可能会处在一个尴尬的地步,如果不及时处理,焊口会在一个不理想的状态下凝固,导致工程质量受损,因此有必要对焊口热处理中断问题进行处理。
关键词:电力工程建设中焊口热处理;质量控制方法;
本文主要介绍了焊口热处理意外中断的几种常见情况,并根据情况的不同,采取不同的措施,通过对焊口进行保温缓冷、调整热处理工艺参数等方法来控制焊口热处理质量。
一、现场建设中焊接质量管理现状
我国电力产业在进行焊接工作时不能及时做到安全、性能的监管,不能做到技术层面的分析,单方面凭借工作人员的工作经验进行焊接作业。主要体现在几个方面。焊接作业人员能力不够,缺乏技术性人才,在出现作业比较繁忙的时间段,由于人手不够出现作业完成时间缓慢。焊接完成合格率低,在最终完成产品后质量不能够得到保证,其公益性较低。而且缺少对焊接工艺的评判标准。在进行无损检测时只注重检测结果,在进行检测过程中缺少严格的监督。根据相关案例得知,引起焊口热处理中断的原因有很多,例如电力事故、设备故障等,这些原因具有多种表现形式。
二、焊口热处理中断的主要情况
1.外部供电事故。在焊口热处理工艺当中,必然要采用焊接设备来开展工作,而焊接设备作为电力设备的一种,其运行状态与供电情况有着紧密的联系。在一些案例当中,当工作人员操作焊接设备时,会突然因为外部供电中断或减弱使得焊接设备无法正常使用,因此不得不先中断焊接工作,再去处理电力事故。此外,如果外部供电是因为故障而导致,那么不但会造成焊口热处理中断,还可能使焊接设备损坏,延长中断的时间。
2.工程开挖引起的电力事故。在电力工程建设当中,除了焊接工艺以外,还需要进行开挖,两者经常同时开展,在此条件下,部分电力工程开挖可能会将地下的供电线路挖断,导致供电出现问题,引起焊口热处理中断。工程开挖引起的电力事故在电力工程建设当中发生的概率较高,因为现代电力工程的规模很大,所以对于开挖深度有很高的要求,此时开挖就很容易与地下供电线路接触。
3.不良用电行为引起的电力事故。介于电力工程庞大的规模,其每日工作所需要的电压以及电量很大,此时在部分工作当中,因为缺乏良好的用电习惯,导致电压、电力消耗过大,使得电源箱无法对此负荷而出现跳闸、短路等电力事故,焊口热处理工艺就只能中断。另外,在上述情况当中,还可能出现漏电现象,当漏电现象出现,不但导致焊口热处理中断,还可能造成触电事故[3]。
4.焊接设备主板烧毁。焊接热处理工艺具有高热量、高耗电的特点,在此前提下说明焊接设备在工作时的负荷较大,可能会出现损坏问题,例如主板烧毁。主板烧毁现象一般是因为焊接设备在长久使用之后,因为主板存在老化,导致其无法承受较高的热量和电量,最终就可能被烧毁,此时焊接热处理就会中断。此外,焊接设备主板烧毁等情况,还会因为操作人员对焊接设备的过度使用而出现,即操作人员长时间的使用同一个焊接设备,导致热量以及电量不断上升,当超过设备负荷能力后,其主板大概率被烧毁。
5.焊接设备零件损坏。除上述主板烧毁情况以外,焊接设备当中的其他零件同样可能出现损坏现象,例如加热片损坏、接头老化、电源线故障等等,当这些情况出现,同样会使得焊接热处理工艺中断,并且还具有一定的安全隐患。造成零件损坏的原因很多,除了上述热量与电量的影响,还包括环境中存在腐蚀、电磁干扰等。
三、热处理意外中断后的控制措施
热处理意外中断后,应根据中断的原因采取不同的措施,如果措施采取不当,有可能引起焊缝及附近母材表面淬火的情况发生,甚至导致焊缝产生裂纹,那焊接和热处理工作就前功尽弃。对于外供电源突然停电,未有任何通知且不知送电时间的情况下,应启动应急备用电源; 对于因挖断电缆等原因造成的临时断电,抢修恢复时间超过2 小时的,应启动应急备用电源; 焊接及热处理工作遵照以下措施执行:①对正在盖面的小口径管道应盖面完成,检查表面符合规范要求后立即用保温棉覆盖,包扎严实,保温棉宽度以管道壁厚的20 倍为宜,缓冷至环境温度。②正在进行打底或者中间层焊接的小口应停止焊接,用保温棉包扎缓冷。③为保证热处理,大口焊接工作应停止,立即对该焊口进行后热处理并保温缓冷至环境温度,暂不拆除加热炉; 对于P91 /92 钢材,后热前应做80 ~ 100℃恒温2 小时的马氏体转变。④对已形成需热处理的小口及时热处理完成( 临时断电不超过12 小时的可以等恢复供电后实施) 。⑤对于正在热处理的小口径焊口,应用备用电源坚持做完热处理。⑥实施过程中应注意先后顺序,高合金钢焊口的焊接和热处理放在首位,中、低合金钢次之,碳钢焊口最后处理。对于长时间停电,现场无备用电源,断电后正在焊接及热处理的焊口只能全部采取保温缓冷的措施,其保温宽度按照壁厚的20 倍执行,厚度60mm,用细铁丝绑扎严实。如因供电突然中断,或者供电电缆挖断,断电时间在2小时以内,1小时以上的情况,应采取以下措施: ①正在焊接的焊口,应立即用保温棉包扎缓冷,保温棉宽度以管道壁厚的20倍为宜,防止降温过快引起裂纹的产生。②若处于升温及恒温过程,则在焊口位置再加一层保温棉,宽度与热处理保温宽度一致,防止散热过快。③若处于降温过程,可以不采取措施,随炉冷却至环境温度即可; 但若处于冬季,因环境温度较低,也应再包扎一层保温棉。如因短时停电,跳闸及回路问题,正在热处理的焊口可以不采取任何措施,待恢复供电后重新按原工艺参数继续进行热处理。热处理控制柜主板烧坏,如果有其它热处理控制柜,可以将热处理二次线接至另一台热处理控制柜,适当调整一下参数后继续进行热处理,如果无备用热处理控制柜,则只能采取保温缓冷措施,尽快联系厂家更换主板。
四、焊口热处理中断质量控制方法
未完成焊口温度控制当发生中断之后,针对未完成焊口,其本身的温度会因为没有受到加热而下降,此时如果直接进行焊接,会使得工艺质量不可控,并且在绝大部分情况下都会出现质量下滑。因此在中断之后,需要先降低热处理设备的温度,再对焊口进行预热,当预热完成之后才可以延续之前的工作。另外,在一些长时间中断的情况下,为了避免温度下降幅度过大,需要及时采用保温棉将焊口包裹,可以延长温度下降的时间。升温即降温焊口温度针对升温焊口,当恢复供电之后,可以直接依照原工艺流程进行施工,但是在施工之前必须核对此焊口当前的温度,之后再将设备温度调节至同一水平;针对降温焊口,应当确认焊口当前的温度,如果在恢复供电之后,温度依旧保持在500℃以上,那么需要先进行降温处理,即以5℃/h的速度来降低焊口温度,之后当温度下降到300℃时,即可继续进行原工艺。
在电力工程建设中,合金钢( 奥氏体不锈钢除外) 焊口焊接完成后一般都需要进行高温回火处理,以改善焊缝的组织性能,提高焊缝的塑性、韧性,保证机组的长久稳定安全运行。
参考文献:
[1] 李应钦,徐森,刘文峰.T/P91钢及其焊接、焊接热处理、无损检测工艺要点[J].中国化工装备,2018(3):13-23.
[2]赵争荣.T91/P91钢焊接质量监督检验关键技术分析[J].中国机械,2018(4):56-57.
[3]贠峰,贠峰,刘绍威.火电厂管道异种钢的焊接热处理问题探讨[J].山东工业技术,2016(2):150.