17.5. Контроль температуры при термообработке

17.5.1. Температура сварного соединения во время термообработки по режиму высокого отпуска контролируется хромель-алюмелевыми термоэлектрическими преобразователями (термопарами) (ТП) с автоматическими регистрирующими потенциометрами (далее по тексту - потенциометрами). Температуру следует регистрировать во время нагрева, выдержки и охлаждения стыка до 300 °C.

Показывающие приборы (милливольтметры) можно применять для контроля температуры стыков труб с толщиной стенки менее 20 мм, при этом измерять и записывать температуру должен оператор через каждые 30 мин. во время нагрева и выдержки.

Таблица 17.11

Технологические и электрические параметры групповой

термообработки стыков труб гибкими индукторами

Примечание. Стыки труб диаметром 273 мм и более с толщинами стенок более 50 мм нагреваются от машинного преобразователя частоты мощностью 250 кВт (УТ-250), остальные - от преобразователя мощностью 100 кВт. Соединение индукторов последовательное.

При нагреве стыка газопламенным способом горячий спай ТП должен быть защищен тепловой изоляцией от непосредственного воздействия пламени горелки.

Температуру трубы при нормализации можно измерять пирометрами излучения, позволяющими определять температуру металла трубы в пределах 800 - 1400 °C с погрешностью 12 - 15 °C (при применении ОППИР-017 - 20 °C).

Технические данные хромель-алюмелевых термоэлектрических преобразователей и термоизмерительных приборов приведены в приложениях 22 и 23 соответственно.

17.5.2. Горячий спай ТП следует устанавливать на шве или трубе на расстоянии не более 30 мм от шва; ТП крепится к поверхности трубы способами, показанными на рис. 17.12.

17.5.3. При нагреве вертикального стыка труб диаметром менее 400 мм индукционным способом устанавливают один ТП в верхней части стыка, при диаметре труб 400 мм и более - два (в верхней и нижней частях стыка). На горизонтальном стыке устанавливают один ТП в любом месте по периметру независимо от диаметра труб (табл. 17.13). При групповом нагреве стыков труб диаметром не более 200 мм может быть установлен один ТП на одном из нагреваемых стыков при условии строгого выполнения требований, приведенных в п. 17.4.19.

При групповом нагреве стыков труб большего диаметра ТП необходимо устанавливать на каждом стыке.

17.5.4. При термообработке сварного соединения труб (элементов) разной толщины при разности толщины более 7 мм ТП устанавливают на каждой трубе (элементе) на расстоянии 10 - 30 мм от шва независимо от способа нагрева. Если термообрабатывается вертикальный стык разностенных труб наружным диаметром 400 мм и более, то устанавливается три ТП: два в верхней части стыка на обеих трубах и один в нижней части на более толстой трубе.

Таблица 17.12

Основные технологические и электрические параметры

режима нагрева при групповой термообработке стыков труб

тиристорными преобразователями частоты (инверторами)

Примечание. Стыки труб диаметром 273 x 50 и 325 x 60 мм нагреваются от тиристорного преобразователя частоты мощностью 250 кВт, остальные - от преобразователя мощностью 100 кВт. Соединение индукторов последовательное.

Рис. 17.11. Схема групповой термообработки

стыков труб поверхностей нагрева котлов газопламенным

способом двумя горелками: 1 - обрабатываемый стык;

2 - асбестовая манжета; 3 - металлическая воронка;

4 - асбестовая изоляция

17.5.5. При нагреве стыков труб диаметром менее 200 мм электрическими радиационными нагревателями сопротивления устанавливают один ТП на вертикальном стыке в верхней части, на горизонтальном - в любом месте; при нагреве стыков труб диаметром более 200 мм на вертикальном стыке устанавливают два ТП на верхнем и нижнем участках, на горизонтальном - в двух любых диаметрально противоположных местах, при этом ТП укладывают по поверхности трубы, а участок ТП длиной 250 - 300 мм вместе с его рабочим концом (горячим спаем) дополнительно защищают от воздействия тепла, исходящего от нагретой трубы.

Рис. 17.12. Способы крепления горячего спая

термоэлектрического преобразователя к трубе:

а - между двумя наплавленными бобышками (А), которые

потом расчеканиваются (Б); б - под бобышку с прорезью (А),

которая потом расчеканивается (Б); в - с помощью болта

и гайки; г - путем приварки горячего спая контактным

разрядом тока от сварочного трансформатора; 1 - горячий

спай ТП; 2 - сварной шов, подлежащий термообработке;

3 - сварочный трансформатор; 4 - рубильник; 5 - плавкий

предохранитель на 15 А

Таблица 17.13

Установка горячего спая термоэлектрических преобразователей

при термической обработке стыков труб одинаковой толщины

17.5.6. При индукционном способе нагрева и использовании потенциометров для снижения вредного влияния электромагнитного поля индуктора на их показания следует устанавливать ТП перпендикулярно магнитному полю индуктора (т.е. оси трубы).

17.5.7. Рабочий конец (горячий спай) ТП следует сваривать аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом; допускается также дуговая или газовая сварка с флюсом (бурой). При сварке нельзя вводить в рабочий конец ТП какой-либо присадочный металл.

17.5.8. До установки ТП на рабочее место его нужно проверить способом "горящей спички" или "кипящей воды". Свободные концы ТП подключают к потенциометру, затем рабочий конец при первом способе нагревают пламенем зажженной спички, а при втором - опускают в кипящую воду. Хромель-алюмелевый ТП в первом случае должен показывать около 400 - 450 °C, во втором - 100 °C. Неподвижность стрелки прибора при испытании означает, что электроды ТП сделаны из одного материала.

17.5.9. Термоэлектрические преобразователи независимо от способа нагрева стыка необходимо устанавливать так, чтобы их свободные концы не нагревались.

17.5.10. Длина нагреваемого участка ТП в области высоких температур должна быть не более 150 мм.

17.5.11. Подключение ТП к приборам выполняется с помощью соединительных удлиняющих термоэлектродных проводов. Марка провода должна соответствовать типу ТП, подбирать ее необходимо в соответствии с данными приложения 24.

17.5.12. Соединять ТП с термоэлектродным проводом необходимо с помощью винтовых муфт или другим надежным способом; соединение посредством скрутки не допускается. При наращивании термоэлектродного провода участки могут быть соединены скруткой с обязательным пропаиванием (без кислоты).

17.5.13. При подсоединении ТП к прибору термоэлектродными проводами следует соблюдать полярность, то есть соединять материалы одинакового потенциала: плюс с плюсом, минус с минусом. Положительным потенциалом обладает хромель, отрицательным - алюмель (хромель в отличие от алюмеля не притягивается магнитом). Материал жил термоэлектродного провода легко определяется по красному цвету медной жилы или по цвету оплетки. На приборе в месте подключения термоэлектродного провода на контактной колодке обязательно должны быть поставлены знаки "+" и "-".

17.5.14. Термоэлектродные провода следует по возможности прокладывать вдали от электрических кабелей и мест перемещений оборудования. В целях снижения вредного влияния электромагнитных переменных полей на показания электронных потенциометров допускается только перпендикулярное пересечение термоэлектродным проводом электропроводов.

17.5.15. При измерении температуры милливольтметром следует учитывать температуру холодного спая (окружающего воздуха):

при отрицательной температуре воздуха показания милливольтметра должны равняться арифметической сумме заданной температуры нагрева и температуры окружающего воздуха;

при положительной температуре показания милливольтметра должны равняться разности между заданной температурой нагрева и температурой окружающего воздуха; при этом милливольтметр может быть скорректирован на температуру окружающего воздуха (стрелку милливольтметра устанавливают с помощью корректора на значение температуры воздуха, предварительно закоротив выводы ТП).