承壓設(shè)備焊后熱處理技術(shù)(全)

1、承壓設(shè)備焊后熱處理現(xiàn)狀及對策焊后熱處理是承壓設(shè)備建造工藝中最薄弱環(huán)節(jié)全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處： 戈兆文、王笑梅上海傅氏熱處理工程有限公司：傅家仁、傅敏杰山東同新熱處理工程有限公司：曹新方吉林亞新工程檢測有限責(zé)任公司：王學(xué)成、李忠林揚(yáng)州市安大熱處理工程有限公司：袁祥、袁小俊本文主要觀點(diǎn)：承壓設(shè)備焊后熱處理后的質(zhì)量是焊后熱處理規(guī)范保證的。承壓設(shè)備焊后熱處理主要依靠實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，急待上升至理認(rèn)層面。承壓設(shè)備焊后熱處理企業(yè)沒有資質(zhì)規(guī)定，相關(guān)人員沒有資格規(guī)定。承壓設(shè)備焊后熱處理的安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)缺口大，急待補(bǔ)充。具有工程建設(shè)承包資質(zhì)企業(yè)的承壓設(shè)備焊后熱處理項(xiàng)目，大都由沒有承包資質(zhì)的專業(yè)熱處

2、理企業(yè)承擔(dān)。現(xiàn)場焊后熱處理新方法缺少鑒定，焊后熱處理裝置沒有經(jīng)定型、鑒定與許可。承壓設(shè)備焊后熱處理爐，沒有測定有效加熱區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)；大型承壓設(shè)備焊后熱處理的保溫時(shí)間要重新認(rèn)識(shí)；焊后熱處理曲線值得懷疑。承壓設(shè)備焊后熱處理市場混亂，極不規(guī)范。承壓設(shè)備焊后熱處理當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)監(jiān)督管理和過程控制。1、國內(nèi)承壓設(shè)備焊后熱處理概況焊后熱處理可以調(diào)整、改善焊接接頭的力學(xué)性能和蠕變性能，松弛焊接殘余應(yīng)力，穩(wěn)定承壓設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸，軟化淬硬區(qū)，改善熱影響區(qū)組織，減少焊縫金屬氫含量，提高焊接接頭耐腐蝕性能，焊后熱處理是承壓設(shè)備建造過程中重要的、無可替代的工藝。在承壓設(shè)備行業(yè)中使用最為廣泛的焊后熱處理是指為改善焊接區(qū)域的性

3、能，消除焊接殘余應(yīng)力等有害影響，將焊接區(qū)域或其中部分在金屬相變點(diǎn)以下加熱到足夠高的溫度，并保持一定的時(shí)間，而后均勻冷卻的熱過程。承壓設(shè)備焊后熱處理實(shí)施技術(shù)關(guān)鍵：a）在規(guī)定范圍內(nèi)的升溫和降溫速度；b）焊后熱處理過程中保溫溫度的均勻性；c）焊后熱處理過程中保溫溫度控制波動(dòng)范圍。截至2008年底，全國承壓設(shè)備制造、安裝企業(yè)許可證數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表1。表1 全國承壓設(shè)備制造、安裝許可證企業(yè)統(tǒng)計(jì)種 類分 類數(shù) 量（個(gè)）鍋爐制造證企業(yè)1555安裝、改造維修證企業(yè)3888壓力容器和氣瓶制造證企業(yè)3855安裝、改造、維修證企業(yè)525壓力管道元件制造證企業(yè)3906安裝、改造、維修證企業(yè)3398從表1可見，到2008年

4、為止，我國計(jì)有17127家企業(yè)取得了承壓設(shè)備制造、安裝許可資質(zhì)，中國已成為世界范圍內(nèi)承壓設(shè)備生產(chǎn)大國。我國承壓設(shè)備正朝向大型化、高參數(shù)、長周期方向發(fā)展，對焊后熱處理提出更高、更嚴(yán)的要求。國內(nèi)獨(dú)立自主的完成了若干大型承壓設(shè)備焊后熱處理，代表了國內(nèi)最高水平。如煤制油工程中的反應(yīng)器，材料為21/4Cr-1Mo-V，總重量為2040噸，高度60m，壁厚約340mm，內(nèi)徑4800mm，在現(xiàn)場爐內(nèi)整體分兩段進(jìn)行焊后熱處理，環(huán)焊縫再用火焰加熱進(jìn)行局部焊后熱處理；二甲苯塔高約130m，外徑7.2m，壁厚60mm，總重12001300噸，在現(xiàn)場采用內(nèi)燃法分段焊后熱處理，逐段組裝后進(jìn)行環(huán)焊縫局部焊后熱處理；丙烯塔

5、塔體（不含裙座）高78m，外徑m，壁厚36mm48mm不等，自重500噸，內(nèi)構(gòu)件200噸，采用內(nèi)燃法上、下兩臺(tái)燃燒器，整體一次完成焊后熱處理；再生器塔體為7m13m變徑，塔體高60m，使用Q345制成，總重600噸，采用兩臺(tái)燃燒器內(nèi)燃，整體一次完成焊后熱處理；我國還自行設(shè)計(jì)核電站裝備專用熱處理爐；國內(nèi)還研制和開發(fā)了球罐和塔器用內(nèi)燃式焊后熱處理裝置，可以小批量生產(chǎn)。承壓設(shè)備焊后熱處理的質(zhì)量，主要靠焊后熱處理規(guī)范（保溫溫度、保溫時(shí)間等）來保證。承壓設(shè)備焊后熱處理牽涉到化工機(jī)械、鍋爐、壓力管道、熱處理、焊接、金屬材料、結(jié)構(gòu)、熱工及裝置、儀表及自動(dòng)化等多種專業(yè)類別。國內(nèi)專業(yè)的承壓設(shè)備焊后熱處理企業(yè)約有

6、15家左右，此外還有若干 “游兵散勇”，其中只有3-4家業(yè)務(wù)水平高，人員專一，設(shè)備維護(hù)好。國內(nèi)一些重大承壓設(shè)備焊后熱處理項(xiàng)目都是由專業(yè)的企業(yè)完成的。2承壓設(shè)備焊后熱處理特點(diǎn)2.1焊后熱處理的整體性、一次性和終結(jié)性a）焊后熱處理標(biāo)準(zhǔn)或安全技術(shù)規(guī)范都優(yōu)先推薦整體焊后熱處理。整體焊后熱處理不僅節(jié)省時(shí)間，節(jié)省能源，更重要的是可以使承壓設(shè)備免受二次加熱帶來局部殘余應(yīng)力與殘余變形難以控制后果。在爐內(nèi)可以做到整體焊后熱處理，在容器內(nèi)部加熱、以筒體作爐膛外側(cè)保溫也是整體焊后熱處理。由于是整體焊后熱處理，承壓設(shè)備的質(zhì)量也具有強(qiáng)烈的整體性，好則全好，壞則全壞。整體焊后熱處理也給控制承壓設(shè)備溫度的均勻性和變形帶來難

7、題。整體焊后熱處理應(yīng)注意下列問題：1）承壓設(shè)備大型化后，整體焊后熱處理時(shí)溫度均勻性難以控制。立置塔器采用內(nèi)燃法進(jìn)行焊后熱處理，使用一臺(tái)燃燒器，通?？梢宰龅饺端鲀?nèi)徑的高度范圍內(nèi)溫度均勻，個(gè)別的企業(yè)可以做到五倍塔器內(nèi)徑的高度范圍內(nèi)溫度均勻。走出此范圍，則要改變焊后熱處理工藝了。2）大型承壓設(shè)備，特別是塔器類設(shè)備內(nèi)徑大、塔身長，變形更為嚴(yán)重。臥置比立置的變形更難控制。3）焊后熱處理的保溫時(shí)間，應(yīng)按該承壓設(shè)備尚未進(jìn)行過焊后熱處理的最大焊縫厚度進(jìn)行計(jì)算。b）焊后熱處理質(zhì)量一次性確定焊后熱處理與焊接、無損檢測等工藝不同，焊后熱處理一次連續(xù)完成，則熱處理質(zhì)量也隨之確定。質(zhì)量符合要求則熱處理成功，質(zhì)量不符

8、合規(guī)定，則熱處理失敗。與焊接、無損檢測不同，熱處理失敗后，很難有第二次重新再來的可能，也不存在“返修”的可能。浙江某地焦碳塔體經(jīng)焊后熱處理后呈“香蕉形”，沒有哪位能人，也沒有哪個(gè)單位可以矯正合格。c）焊后熱處理是承壓設(shè)備建造工藝最后一環(huán)如果最后一道工藝失敗，而且又不能返修，則以前所有勞動(dòng)，全部付諸東流，損失慘重。2.2承壓設(shè)備焊后熱處理后的質(zhì)量是規(guī)范保證的，各種檢測都具有局限性焊后熱處理規(guī)范包括：焊件升（降）溫速度、焊件升溫、保溫期間各點(diǎn)溫差、保溫溫度，保溫時(shí)間等。焊后熱處理質(zhì)量對于同一臺(tái)設(shè)備來講呈現(xiàn)多方面的要求，除過燒、變形、表面裂紋等可以直接觀察外，殘余應(yīng)力、硬度、金相組織和試件力學(xué)性能等

9、都需要借助于儀器或?qū)Ｓ檬侄芜M(jìn)行檢測。除外觀檢查外，幾乎所有檢驗(yàn)方法都是具有局限性，難以評價(jià)總體效果。殘余應(yīng)力測定方法雖然很多，但能用于工程中的方法并不多，而且誤差很大，如：一些新研制方法如磁性法、小孔法、壓痕法都沒有標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)性很差，在工程中常用的光衍射法雖然有標(biāo)準(zhǔn)，在工程現(xiàn)場使用誤差很大，更重要的是，光衍射法用儀器不能進(jìn)行法定檢驗(yàn)，所出示數(shù)據(jù)沒有法律效用。經(jīng)焊后熱處理產(chǎn)品中，殘余應(yīng)力的大小及其分布情況，設(shè)計(jì)人員和使用單位非常感興趣，限于目前技術(shù)水平還不能夠在工程中規(guī)定出各方都能接受的方法與標(biāo)準(zhǔn)，所以在技術(shù)文件中也不規(guī)定殘余應(yīng)力檢測。通過對焊后熱處理規(guī)范與焊接應(yīng)力關(guān)系研究，基本可以肯定，對于碳

10、鋼和低合金鋼承壓設(shè)備按ASME 中規(guī)定的規(guī)范進(jìn)行焊后熱處理，產(chǎn)品中殘余應(yīng)力可以減低80%左右。硬度試驗(yàn)是典型的局部試驗(yàn)方法。國內(nèi)承壓設(shè)備行業(yè)內(nèi)，管道相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中采用硬度試驗(yàn)比較多，鍋爐、壓力容器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)基本不用硬度檢驗(yàn)，在少數(shù)技術(shù)條件中也有規(guī)定硬度試驗(yàn)。國內(nèi)管道標(biāo)準(zhǔn)和鍋爐壓力容器技術(shù)條件中的硬度指標(biāo)經(jīng)常參照ASME壓力管道規(guī)范31.3工藝管道中的規(guī)定。使用時(shí)需要注意下列問題：a） ASME 31.3中管道焊后熱處理規(guī)范與國內(nèi)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)不完全相同，其基本原因是中、美兩承壓設(shè)備用材料合金體系不同；b）ASME 31.3有關(guān)硬度檢驗(yàn)要求只是針對緊靠焊接接頭中熔合線的過熱區(qū)（也即粗晶區(qū)），而國內(nèi)一

11、些標(biāo)準(zhǔn)中都將31.3的規(guī)定，生搬到整個(gè)焊縫區(qū)，熔合區(qū)和熱影響區(qū)，甚至母材內(nèi)；c）ASME 31.3中硬度的合格指標(biāo)與焊后熱處理保溫溫度與保溫時(shí)間關(guān)系密切，只有符合ASME31.3規(guī)定焊后熱處理規(guī)范，才能引用其硬度試驗(yàn)指標(biāo)。我國不少標(biāo)準(zhǔn)中不按ASME 31.3中的規(guī)定進(jìn)行焊后熱處理和檢驗(yàn)，但卻使用ASME 31.3中的硬度驗(yàn)收指標(biāo)，容易產(chǎn)生因標(biāo)準(zhǔn)不當(dāng)造成的錯(cuò)誤。經(jīng)焊后熱處理的產(chǎn)品進(jìn)行金相檢驗(yàn)和試件進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)也都是屬于局部檢驗(yàn)性質(zhì)。利用典型位置的檢驗(yàn)力圖說明產(chǎn)品焊后熱處理的整體質(zhì)量，但取樣位置是否有代表性值得深思，例如球罐產(chǎn)品焊接試件的放置位置在標(biāo)準(zhǔn)中已變更過兩次，即使按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定放在“球

12、殼熱處理高溫區(qū)的外側(cè)”，也不能保證試件經(jīng)受焊后熱處理的保溫溫度、保溫時(shí)間與罐體相同。根據(jù)筆者調(diào)研考證結(jié)果，可以毫不夸張的肯定：沒有一臺(tái)球罐的產(chǎn)品焊接試件的焊后熱處理規(guī)范是正確的，全部錯(cuò)誤。產(chǎn)品焊后熱處理后的質(zhì)量是由焊后熱處理的規(guī)范來保證的，因此為了獲得合格的焊后熱處理效果必須制訂與實(shí)施正確的焊后熱處理工藝，保證焊后熱處理溫度均勻性及測溫的準(zhǔn)確性。對焊后熱處理的監(jiān)督主要是過程監(jiān)督。2.3焊后熱處理的實(shí)踐性極強(qiáng)，關(guān)鍵工藝靠經(jīng)驗(yàn)?zāi)壳皩?shí)施的焊后熱處理標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了焊后熱處理保溫溫度、保溫時(shí)間及升、降溫工藝，基本沒有工藝實(shí)施要求，如焊后熱處理的熱工計(jì)算，特別是局部焊后熱處理熱工計(jì)算；加熱區(qū)與隔熱區(qū)的范圍

13、；測溫點(diǎn)數(shù)量及布置；測溫系統(tǒng)的誤差；絕熱材料選用及鋪設(shè)厚度；變形控制等等關(guān)鍵工藝，都只能依靠焊后熱處理操作人員的經(jīng)驗(yàn)來確定，經(jīng)驗(yàn)豐富的則效果好一些，沒有經(jīng)驗(yàn)的則難以保證焊后熱處理質(zhì)量。焊后熱處理企業(yè)當(dāng)?shù)谝淮斡龅匠L、超重、超大、材料與結(jié)構(gòu)有特殊要求的產(chǎn)品，有要求焊后熱處理時(shí)，則風(fēng)險(xiǎn)很大。焊后熱處理的主要目的之一是消除殘余應(yīng)力。焊后熱處理各工序中，大都與消除殘余應(yīng)力有非常密切關(guān)系，因此當(dāng)缺少焊后熱處理經(jīng)驗(yàn)造成若干工序不合格，但都可以通過驗(yàn)收，而給產(chǎn)品留下終身隱患。我們經(jīng)?？吹绞⒀b液化石油氣的球罐使用一年后開罐檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大量表面微小裂紋，這是由于H2S引起的應(yīng)力腐蝕裂紋，即使設(shè)計(jì)規(guī)定液化石油氣中H

14、2S含量小于10ppm，裂紋也照樣出現(xiàn)，究其原因與焊后熱處理不到位，殘余應(yīng)力消除不夠有關(guān)。2.4焊后熱處理曲線的值得懷疑在承壓設(shè)備行業(yè)，焊后熱處理結(jié)果基本上都要求出示焊后熱處理曲線。作為見證資料，存檔備查。用紙質(zhì)的焊后熱處理曲線表達(dá)焊后熱處理升、降過程，雖然比較直觀但已經(jīng)十分落后了。焊后熱處理曲線的真實(shí)性，不僅與起點(diǎn)對零，走紙速度，濕度等外界因數(shù)相關(guān)，而且受到測溫點(diǎn)數(shù)量的限制，即在各種因素都正常條件下焊后熱處理曲線在進(jìn)入保溫期間前后很難區(qū)分每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度與時(shí)間數(shù)值，缺少幾個(gè)點(diǎn)，也看不出來。我們也多次聽說過焊后熱處理曲線做假太容易了，一臺(tái)電腦加一臺(tái)電爐，一天就可以畫出幾十條焊后熱處理曲線，“保

15、證曲線條條清晰”、“數(shù)據(jù)個(gè)個(gè)正確”。在焊后熱處理測溫系統(tǒng)中采用無紙記錄儀，不僅可以記錄每個(gè)測溫點(diǎn)的升、降溫過程，而且可以瞬時(shí)記錄下每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度數(shù)值，累計(jì)下來后，便可統(tǒng)計(jì)出每個(gè)測溫點(diǎn)的保溫時(shí)間。3承壓設(shè)備焊后熱處理管理薄弱3.1承壓設(shè)備的安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對焊后熱處理規(guī)定太少TSG R00042009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中規(guī)定：“壓力容器及其受壓元件應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)圖樣和本規(guī)程引用標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行焊后熱處理”。1996年版蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察中原則規(guī)定了低碳鋼按筒體壁厚，合金鋼按專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是否進(jìn)行焊后熱處理，以及焊后熱處理的4條要點(diǎn)。承壓設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)焊后熱處理規(guī)定如下：a）GB 1

16、502011壓力容器中規(guī)定了：1）焊后熱處理厚度確定方法；2）需要進(jìn)行焊后熱處理范圍；3）焊后熱處理基本要求及工藝。b）GB/T 208012006壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道中規(guī)定了：1）管子對接及支管連接時(shí)的焊后熱處理厚度；2）焊后熱處理基本技術(shù)要求；3）焊后熱處理溫度，最短保溫時(shí)間及工藝；4）硬度檢驗(yàn)。現(xiàn)行的承壓設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了焊后熱處理范圍和焊后熱處理保溫溫度等技術(shù)要求。但都沒有具體規(guī)定出如何實(shí)現(xiàn)的途徑和方法，對已經(jīng)規(guī)定內(nèi)容也必須深化與具體，如不同鋼號(hào)、不同厚度、不同產(chǎn)品的焊后熱處理溫度；對焊后熱處理裝置的要求，對控溫、測溫和保溫設(shè)備和材料的技術(shù)要求；對焊后熱處理工藝卡及現(xiàn)場焊后

17、熱處理方案的要求；對焊后熱處理報(bào)告要求等等，只有編制相應(yīng)的安全技術(shù)規(guī)范條款和較全面的標(biāo)準(zhǔn)，才可能規(guī)范承壓設(shè)備焊后熱處理各過程，才能達(dá)到焊后熱處理目的。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TR 17663：2001焊接及相關(guān)工藝的熱處理質(zhì)量要求指南有相關(guān)規(guī)定。3.2承壓設(shè)備焊后熱處理企業(yè)沒有資質(zhì)規(guī)定按照相關(guān)規(guī)定，制造、安裝承壓設(shè)備的企業(yè)應(yīng)經(jīng)行政許可，獲得相應(yīng)資質(zhì)，對承壓設(shè)備的焊接與無損檢測都有資格與條件要求，但對焊后熱處理企業(yè)既沒有資質(zhì)要求，也沒有具體的條件限制，對熱處理責(zé)任人員和操作人員也沒有資格、級別要求，焊后熱處理可以分包，對分包企業(yè)及人員也沒有資質(zhì)、資格和級別要求。目前，國內(nèi)承接承壓設(shè)備焊后熱處理企業(yè)有兩種

18、情況，其一是具備工程建設(shè)承包資質(zhì)的綜合性建設(shè)安裝企業(yè)，內(nèi)部有焊后熱處理職能機(jī)構(gòu)；其二是不具備工程建設(shè)承包資質(zhì)的專業(yè)熱處理企業(yè)，他們只能從綜合性建安企業(yè)手中分包焊后熱處理項(xiàng)目。由于焊后熱處理沒有資質(zhì)、資格要求，任務(wù)分包給誰不違法、違規(guī)。盡管昨天還是保溫、防腐企業(yè)，今天買了一臺(tái)加熱裝置就成了焊后熱處理企業(yè)。至于焊后熱處理質(zhì)量，則有“熱處理曲線”作擋箭牌。3.3承壓設(shè)備焊后熱處理管理“漏洞”a）建安企業(yè)實(shí)行的是項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，承壓設(shè)備建安工程中焊后熱處理項(xiàng)目交給誰，往往由項(xiàng)目經(jīng)理決定。由于沒有資質(zhì)、資格限定，任務(wù)分包給誰都可以，即使本企業(yè)有熱處理部門，項(xiàng)目經(jīng)理也優(yōu)先選用專業(yè)的焊后熱處理公司，其中“低

19、價(jià)中標(biāo)”、“回扣”原由起了決定性作用。某專業(yè)公司接受一臺(tái)1000m球罐焊后熱處理合同，商定費(fèi)用3.5萬元，回扣萬給項(xiàng)目經(jīng)理。當(dāng)施工方得不到應(yīng)有的利潤時(shí)，焊后熱處理肯定會(huì)“縮水”，質(zhì)量難以保證。就這樣，具有工程建設(shè)承包資質(zhì)但沒有焊后熱處理能力的建安企業(yè)，完成了承壓設(shè)備焊后熱處理，質(zhì)量令人擔(dān)心。b）大量建安企業(yè)，長期將承壓設(shè)備焊后熱處理委托專業(yè)公司完成。因?yàn)檫@些企業(yè)所使用的加熱裝置、溫控裝置、測溫裝置都不是定型產(chǎn)品，隨時(shí)要進(jìn)行維護(hù)，不是原設(shè)計(jì)、組裝企業(yè)很難弄清內(nèi)部結(jié)構(gòu)與線路，經(jīng)常由于轉(zhuǎn)場運(yùn)輸而使裝置失靈，如進(jìn)口燃燒器就有10個(gè)連鎖，只要有一個(gè)地方出故障，馬上“趴窩”，開動(dòng)不起來。沒有焊后熱處理裝置

20、主動(dòng)權(quán)，不能正常進(jìn)行焊后熱處理工作，技術(shù)水平肯定落后，掌握不了焊后熱處理真實(shí)情況，分辨不了熱處理曲線真假與陷井。作為專業(yè)公司在焊后熱處理過程中，只是臨時(shí)的操作工，而焊后熱處理的責(zé)任工程師只能由委托方承擔(dān)，簽字認(rèn)可對外發(fā)報(bào)告。由于被委托方只對焊后熱處理操作負(fù)責(zé)，因而不承擔(dān)焊后熱處理結(jié)果（如產(chǎn)品試件力學(xué)性能、硬度、內(nèi)外缺陷、形狀與尺寸）的責(zé)任。造造假，做做小動(dòng)作則經(jīng)常會(huì)有，都要由不了解焊后熱處理的承包承壓設(shè)備建安單位負(fù)完全責(zé)任。某石化公司，用55kg級n-Nb低合金鋼建造了球罐群，內(nèi)裝液化石油氣，使用一年后開罐檢查，在環(huán)焊縫形坡口的中部發(fā)現(xiàn)大量裂紋。嚴(yán)重的是在返修以后，沿返修焊焊縫兩端繼續(xù)開裂。我

21、們認(rèn)為這可能是第一次焊后熱處理不到位造成的，球罐內(nèi)部存在較高的殘余應(yīng)力，返修時(shí)殘余應(yīng)力重新分布，使返修焊縫兩端開裂。查交工報(bào)告，看到焊后熱處理曲線明顯造假。中標(biāo)的建安公司原想省錢壓低熱處理費(fèi)用，承擔(dān)焊后熱處理的專業(yè)公司因費(fèi)用太低，在施行熱處理過程中大大縮水，沒有按焊后熱處理規(guī)定的溫度與時(shí)間執(zhí)行，致使殘余應(yīng)力仍保持較高水平，最終還是中標(biāo)的建安公司花費(fèi)了大量人力、物力進(jìn)行大規(guī)模返修，個(gè)人占了小便宜，建安公司吃了大虧，業(yè)主將永遠(yuǎn)背上球罐質(zhì)量不良的包袱。3.4 承壓設(shè)備焊后熱處理市場混亂，極不規(guī)范由于招標(biāo)方不懂得焊后熱處理的重要性及其技術(shù)特點(diǎn)，沒有自己的標(biāo)底，心中無數(shù)，有時(shí)缺少評審技術(shù)標(biāo)的過程，在招標(biāo)

22、時(shí)往往采取“低價(jià)中標(biāo)”政策。而投標(biāo)方也沒有資質(zhì)、資格限制，誰都可以來投標(biāo)。為了中標(biāo)則盡量壓低報(bào)價(jià)，我們曾了解到某單位對厚度為40mm的管道進(jìn)行焊后熱處理，一道環(huán)焊縫的價(jià)格只有7元。便宜沒好貨，焊后熱處理質(zhì)量也是“低價(jià)”。焊后熱處理的驗(yàn)收主要是焊后熱處理曲線。做不做焊后熱處理，焊后熱處理過程是否認(rèn)真嚴(yán)格，都會(huì)有一條焊后熱處理曲線出來應(yīng)付各方面的檢查。4 承壓設(shè)備焊后熱處理技術(shù)“漏洞”4.1 定義與術(shù)語不準(zhǔn)確GB 337594焊接術(shù)語中規(guī)定“焊后熱處理”指焊后,為改善焊接接頭組織和性能，或清除殘余應(yīng)力而進(jìn)行的“熱處理”。若完全按照這個(gè)術(shù)語用于焊接與承壓設(shè)備的熱加工，則容易產(chǎn)生歧意或誤解，如拼焊鋼板

23、熱成形封頭，調(diào)質(zhì)鋼的淬火加回火、焊接鋼坯搪玻璃等等，則不能稱作為“焊后熱處理”，但這些熱過程能極大的影響焊接接頭的力學(xué)性能。故在焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)中將“焊后熱處理”定義為：能改變焊接接頭的組織、性能或焊接殘余應(yīng)力的熱過程，如熱處理、熱成形、搪玻璃等。ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第卷“焊接和釬接評定”中，則將“焊后熱處理”定義為“在焊接后的任何熱處理”。在承壓設(shè)備行業(yè)中，大量的焊后熱處理都是在“金屬相變點(diǎn)以下加熱”，具有改善焊接區(qū)域性能，消除焊接殘余應(yīng)力作用。如果將這樣的熱過程稱為“退火”或“回火”則是錯(cuò)誤的，這種熱過程是按“回火”的溫度，而采取了“退火”的保溫方式，也有些地方稱為“消除應(yīng)力熱處理”，

24、而忘記了還有改變顯微組織，改善接頭性能的作用，不能用“消除應(yīng)力熱處理”代替“焊后熱處理”。4.2 焊后熱處理裝置無標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品無許可證用于現(xiàn)場焊后熱處理的加熱裝置，從1976年開始時(shí)，大量使用“霍克噴咀”，由于二次進(jìn)風(fēng)降低人孔周邊溫度，目前雖然仍有使用，但數(shù)量大大減少了，目前內(nèi)燃法普遍使用的是燃燒器，即將用于鍋爐的燃燒器經(jīng)過改造成適用于焊后熱處理的加熱裝置，再配置調(diào)控裝置、測溫裝置和記錄裝置，用于現(xiàn)場。專業(yè)的焊后熱處理企業(yè)中的骨干企業(yè)都自己改造、組配，也少量出售，為數(shù)不多的企業(yè)生產(chǎn)供現(xiàn)場焊后熱處理使用的全套裝置。無認(rèn)是“霍克噴咀”還是內(nèi)燃法中的加熱裝置都沒有標(biāo)準(zhǔn)，也沒有定型產(chǎn)品，更談不上產(chǎn)品許可

25、證。用于管道或局部焊后熱處理用裝置在江蘇有企業(yè)可以小批量生產(chǎn)，也是“三無”產(chǎn)品。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品許可證制度，是該產(chǎn)品是否成熟，穩(wěn)定的標(biāo)志。各企業(yè)所用的現(xiàn)場焊后熱處理裝置都是自我為主，從改造、組裝、調(diào)試，直至投入使用都無章可循，不僅工廠生產(chǎn)不便，使用中容易操作失控，售出后使用單位也不知道如何維護(hù)，嚴(yán)重影響焊后熱處理質(zhì)量，我們看到不少建安企業(yè)的燃燒器都靜靜的放置在倉庫中，再也啟動(dòng)不了。4.3 沒有焊后熱處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4.3.1 沒有焊后熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)在鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系中，沒有焊后熱處理專用標(biāo)準(zhǔn)，只在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中列有相關(guān)條款。主要規(guī)定了：焊后熱處理?xiàng)l件，焊后熱處理規(guī)范（溫度與保溫時(shí)間）和升、降溫過程中

26、的技術(shù)要求，這對于在社會(huì)化大生產(chǎn)中進(jìn)行焊后熱處理顯然不夠，不能解決在焊后熱處理前、過程中及熱處理后一系列工藝問題，比如：a）焊后熱處理方式：整體或內(nèi)部、外部加熱或內(nèi)部加熱、爐內(nèi)或爐外及各種方式的要求；b)焊后熱處理溫度范圍，保溫時(shí)間范圍；c）對加熱裝置，溫控裝置，測溫裝置，記錄裝置要求；d）對自動(dòng)化程度及各種儀表及其精度規(guī)定；e）焊后熱處理工藝卡或方案內(nèi)部及程序；f）測溫點(diǎn)數(shù)量、布置及與工件連接方法；g）局部焊后熱處理時(shí)均溫區(qū)、加熱區(qū)與隔熱區(qū)的設(shè)置；h）絕熱材料及鋪設(shè)要求；i）焊后熱處理報(bào)告及相應(yīng)表格。可以說，沒有焊后熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)就不能正確的、科學(xué)的、真實(shí)的完成焊后熱處理。4.3.2 沒有焊

27、后熱處理爐有效加熱區(qū)測定標(biāo)準(zhǔn)焊后熱處理爐還有“有效加熱區(qū)”，不少業(yè)內(nèi)人士還不清楚這個(gè)概念，筆者估計(jì)，國內(nèi)鍋爐壓力容器制造廠中約有80%的焊后熱處理爐沒有測定有效加熱區(qū)，即使余下20%測定了，也不可靠，因?yàn)榈侥壳盀橹梗谑褂玫腉B 94522003熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法中箱式爐范圍是寬1.5m、長5m、高0.5m，這只能用于氣瓶，不適用于鍋爐壓力容器和壓力管道。為了使熱處理爐裝焊件區(qū)域內(nèi)的溫度及其保溫精度滿足熱處理工藝要求，必須預(yù)先測定熱處理爐膛內(nèi)滿足熱處理工藝要求的允許裝料區(qū)（即有效加熱區(qū)），還要采取必要措施，把焊件裝在有效加熱區(qū)內(nèi)，所以制定有效加熱區(qū)測定方法標(biāo)準(zhǔn)是貫徹焊后熱處理標(biāo)準(zhǔn)的基

28、礎(chǔ)，也是熱處理技術(shù)進(jìn)步和水平的重要標(biāo)志。4.3.3 沒有承壓設(shè)備焊后熱處理熱工計(jì)算規(guī)范承壓設(shè)備焊后熱處理按加熱范圍分為整體焊后熱處理與局部焊后熱處理，承壓設(shè)備本體不可能是各部均勻的，筒體上還有法蘭、封頭、人孔、接管及其補(bǔ)強(qiáng)板，以及凸緣、蓋板、甚至還有內(nèi)件、擋板，筒體外側(cè)還可能有匝和各種不同結(jié)構(gòu)形式的裙座，這就除了考慮總體熱工計(jì)算外，還得考慮各部分熱工計(jì)算，究竟在哪兒加熱？加熱到多少度？究竟在哪兒隔熱？隔熱層有多寬？多厚？等等承壓設(shè)備總體焊后熱處理熱工計(jì)算，畢竟不太復(fù)雜，但也需要編制相關(guān)規(guī)范，各部分局部焊后熱處理則成為至今尚未看到熱工計(jì)算實(shí)例，更不用說成為標(biāo)準(zhǔn)了。4.4 焊后熱處理記錄可信度承壓

29、設(shè)備焊后熱處理的核心是要求焊件上溫度均勻，在規(guī)定范圍內(nèi)波動(dòng)，保溫時(shí)間可以統(tǒng)計(jì)。要做到這兩點(diǎn)實(shí)屬不易。盡管當(dāng)前，焊后熱處理結(jié)果都采用焊后熱處理曲線來表達(dá)，但放在檔案中的焊后熱處理曲線可靠性如何，值得懷疑！采用霍克噴咀進(jìn)行球罐焊后熱處理時(shí)，由二次進(jìn)風(fēng)助燃，下人孔及其附近的球殼板溫度明顯不足，越接近人孔的球殼板溫度越低。照理講，應(yīng)在離人孔1m2m范圍內(nèi)的球殼板按溫度梯度，大面積補(bǔ)溫才對，但幾乎所有熱處理企業(yè)都不這樣做，而焊后熱處理曲線都是正確的，原來“補(bǔ)溫”有“貓膩”，什么地方有熱電偶，就在該地方補(bǔ)溫，所以存入檔案中的熱處理曲線都可能是正確的。我們也了解到，某廠生產(chǎn)的管道焊后熱處理裝置，可以保證任何

30、使用單位，在任何條件下，對任何材料進(jìn)行焊后熱處理都能保證合格。謎底是，制造商在銷售加熱裝置產(chǎn)品同時(shí)，也配套供應(yīng)各種常用材料焊后熱處理曲線圖。即使按規(guī)定不做“小動(dòng)作”的焊后熱處理曲線也很難使人信服。大型承壓設(shè)備由若干個(gè)測溫點(diǎn)，如2000m3球罐需要43個(gè)測溫點(diǎn)，采用12點(diǎn)長圖記錄儀，則要4臺(tái)，每張記錄焊后熱處理的曲線圖上，當(dāng)進(jìn)入保溫溫度前后，各測溫點(diǎn)都相當(dāng)靠近，難以區(qū)分每個(gè)測溫點(diǎn)的數(shù)值，不僅少一個(gè)點(diǎn)，即使少三個(gè)點(diǎn)也無法查證，少一個(gè)點(diǎn)就意味將近10m范圍內(nèi)溫度數(shù)值為空白。對于焊后熱處理曲線來講，如果圖上沒有標(biāo)注走紙速度，沒有將環(huán)境溫度恢復(fù)到零度，不考慮當(dāng)時(shí)濕度，那么記錄曲線更難以確定數(shù)值的可靠性了

31、。對焊后熱處理溫度的測量與記錄的可信度持疑，是從大量的現(xiàn)實(shí)教育中得出的。如在溫度測量導(dǎo)線進(jìn)入接線柜時(shí)，時(shí)有“并線”情況發(fā)生。所謂“并線”就是將溫度指示不正確的測量導(dǎo)線與指示正確的測量導(dǎo)線并聯(lián)，共同固定在溫度記錄接線柱上。還有更“高級”的方法，即一臺(tái)電爐、一臺(tái)電腦，不管現(xiàn)場是否進(jìn)行焊后熱處理，也不管焊后熱處理是否正確，早已在辦公室內(nèi)批量造出合格的焊后熱處理曲線了，保證“曲線條條清晰，數(shù)據(jù)個(gè)個(gè)正確”，令人真假難辨，不得不防止焊后熱處理曲線造假，數(shù)值造假。焊后熱處理正確性是焊后熱處理規(guī)范保證的，焊后熱處理的溫度與時(shí)間是使用記錄儀表來顯示、儲(chǔ)存、打印、存檔的，不對記錄儀表的正確性、真實(shí)性做出審定，不在現(xiàn)場進(jìn)行有效監(jiān)督，不能分辨每個(gè)測量點(diǎn)溫度與時(shí)間數(shù)值，那么，記錄儀表中的曲線有什么用呢？4.6 焊后熱處理實(shí)踐知識(shí)普及不足承壓設(shè)備焊后熱處理重要性，需要進(jìn)行焊后熱處理的條件都十分清楚。但如何實(shí)施焊后熱處理不一定都明白。舉一個(gè)例子，球罐的焊后熱處理是國內(nèi)大型承壓設(shè)備中數(shù)量最多的產(chǎn)品，球罐焊接工藝評定、球罐產(chǎn)品焊接試件、球罐焊后熱處理工藝需要重新認(rèn)識(shí)，標(biāo)注焊后熱處理規(guī)范的設(shè)計(jì)技術(shù)文件也絕大部分要重新核實(shí)。焊后熱處理保溫時(shí)間是影響焊后熱處理質(zhì)量的重要參數(shù)。如何確定承壓設(shè)備焊后熱處理保溫時(shí)間做法相差很大。部分技術(shù)人員按設(shè)備的焊后熱處理厚度（PWHT）計(jì)算保溫