РД 34.15.027-93, часть 9

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9
• часть 10
• часть 11
• часть 12
• часть 13
• часть 14
• часть 15
• часть 16
• часть 17
• часть 18
• часть 19
• часть 20
• часть 21

Для присоединения индуктора к конденсаторной батарее и разводке тока средней частоты (2400 и 8000 Гц) применяется кабель КРПТ; сечение кабеля подбирается по данным табл. 15.2.

Таблица 15.2

Данные для подбора сечения кабеля КРПТ для присоединения индуктора

к конденсаторной батарее и разводке тока средней частоты

______________

* Указано общее сечение кабеля (к обоим выводам нагревателя или конденсатора).

15.3.7. В качестве индукционных нагревателей применяются гибкие неохлаждаемые (естественно охлаждаемые) индукторы, которые наматываются на трубу в виде одной или двух последовательно соединенных секций. Гибкий неохлаждаемый индуктор выполняется из многожильного медного неизолированного провода сечением 35-240 мм марок М (жилы диаметром 2,51-3,15 мм), МГ (жилы диаметром 0,58-0,85 мм) или МГЭ (жилы диаметром 0,73 мм), наматываемого на предварительно изолированную тепловой изоляцией наружную поверхность трубы. Технические данные гибких проводов для индукторов приведены в приложении 13. Пример двухсекционного гибкого индуктора представлен на рис. 15.2.

Рис. 15.2. Двухсекционный индуктор: 1 - труба; 2, 3 - секции индуктора;

4 - ось сварного стыка; ИП - источник питания

В качестве индукционных нагревателей могут быть также использованы гибкие водоохлаждаемые индукционные кабели (ВГИК). ВГИК представляют собой гофрированную гибкую трубку наружным диаметром 20-30 мм из нержавеющей стали толщиной 0,2-0,3 мм, на которую натягивается медная оплетка. Сверху кабель изолируется асбестовой тканью. Кабель охлаждается водой, пропускаемой внутри гофрированной трубки.

Технические данные ВГИК приведены в приложении 13.

15.3.8. Для радиационного электрического нагрева используются нагреватели сопротивления, в которых нагревательным элементом служит нихромовая проволока или лента. Гибкий проволочный электронагреватель сопротивления (ГПЭС) (рис. 15.3) выполняется в виде витков двух-трех проволок 1 диаметром по 3,6 мм, изготовленных из хромоникелевого сплава Х20Н80. В качестве изолятора 2, 3 используются керамические нагревательные изоляторы серии ИКН наружным диаметром 30 и высотой 20 мм. Пояс электронагревателя к трубе прикрепляется с помощью ленточных поясков 5 из нержавеющей стали толщиной 0,5-1,0 мм и специальных скоб.

Рис. 15.3. Гибкий проволочный электронагреватель сопротивления (ГПЭС):

1 - нагревательный элемент; 2, 3 - керамические изолировочные кольца; 4 - токоподводящие нихромовые пластины; 5 - лента из нержавеющей стали для крепления пояса нагревателя на трубе

Гибкие пальцевые электронагреватели (ГЭН), изготовляемые по ТУ 36-1837-82, имеют конструкцию, аналогичную ГПЭС.

15.3.9. Электронагреватели комбинированного действия представляют собой нагревательные элементы, обычно состоящие из одной или нескольких параллельно расположенных нихромовых проволок, покрытых теплоэлектроизоляцией из керамических изоляторов. Гибкие электронагреватели комбинированного действия наматывают на нагреваемую трубу в виде соленоида. При работе на постоянном токе электронагреватели комбинированного действия являются электронагревателями сопротивления, при работе на переменном токе нагреватель выполняет также функцию индуктора.

Для термической обработки сварных соединений коллекторов применяются жесткие электронагреватели комбинированного действия, изготовляемые из полосы аустенитной стали 12Х18Н10Т и размещаемые внутри коллектора.

Технические данные электронагревателей комбинированного действия типа КЭН, выпускаемые по ТУ 36-2633-85, приведены в приложении 14.

15.3.10. Основными теплоизоляционными материалами при индукционном нагреве являются асбестовые и асбестостеклянные ткани, вспомогательными - асбестовый картон и шнур, при нагреве элементами сопротивления - соответственно теплоизоляционные маты и асбестовые ткани или картон. Теплоизоляционные маты изготовляются толщиной 50 мм из кремнеземистой ткани КТ-11 с набивкой из каолиновой ваты ВК-200 или ВКР-150. Маты прошиваются кремнеземистой нитью КН-11. Для крепления теплоизоляционных матов на нагревателях и трубах применяется лента толщиной 0,5-1 мм из нержавеющей стали. Для повышения долговечности матов рекомендуется до их установки обернуть электронагреватели и трубу одним слоем асбестовой ткани. Если маты отсутствуют, то можно использовать асбестовую ткань или асбестовый картон, при этом толщина тепловой изоляции должна быть не менее 50 мм.

Характеристики теплоизоляционных материалов приведены в приложении 15.

15.3.11. Температура трубы при термообработке сварных стыков измеряется хромель-алюмелевыми термоэлектрическими преобразователями (ТП), подключенными к показывающим или самопишущим милливольтметрам или потенциометрам. Температуру трубы при нормализации можно измерять оптическими пирометрами марок ОППИР-017 и "Проминь", позволяющими определять температуру металла трубы в пределах 800-1400°С с погрешностью 20 и 12°С. При нагреве стыка газопламенным способом горячий спай ТП должен быть защищен тепловой изоляцией от непосредственного воздействия пламени горелки.

Технические данные термоэлектродных проводов, применяемых для подключения ТП к электроизмерительному прибору, приведены в приложении 16.

15.4. Технология термообработки

15.4.1. Общая ширина зоны равномерного нагрева (т. е. участка трубы со швом посередине, на поверхности которого температура не выходит за пределы, указанные в табл. 15.1) должна быть не менее

1,3

(Д- наружный диаметр трубы, S - номинальная толщина стенки трубы), но не менее трехкратной толщины стенки.

Примечание. В отдельных случаях, когда конструктивные особенности узла не позволяют обеспечить требуемую ширину зоны равномерного нагрева, разрешается уменьшить ширину этой зоны на 20% указанной в данном пункте с одновременным увеличением длительности выдержки на 1 час против приведенной в табл. 15.1.

15.4.2. Длительность нагрева до температуры отпуска сварных соединений хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей должна соответствовать данным табл. 15.3. Длительность (скорость) нагрева сварных соединений углеродистых и кремнемарганцовистых (15ГС, 16ГС) сталей не регламентируется.

Таблица 15.3

Длительность нагрева до температуры отпуска стыков труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей

* Дано при начальной температуре стыка 20°С. Если нагрев начинается при более высокой температуре (например, сразу после сварки), его длительность соответственно уменьшается.

Примечание. В интервале температур 550-700°С скорость нагрева должна быть не ниже 100°С/ч.

Индукционный способ

15.4.3. Индукционный нагреватель может быть одно- или двухсекционным; двухсекционный индуктор дает возможность проводить подогрев перед сваркой и последующую термообработку без перемотки или перестановки индуктора.

15.4.4. При установке индуктора на трубу необходимо руководствоваться следующими положениями:

кольцевой зазор между индуктором и нагреваемой поверхностью должен быть минимальным и равномерным по периметру, для чего следует плотно навивать гибкий индуктор на трубу, покрытую тепловой изоляцией (асбестом);

на трубах диаметром менее 200 мм длина теплоизолируемого участка должна быть 200-250 мм в каждую сторону от сварного шва при толщине изоляции 8-12 мм, на трубах диаметром менее 400 мм - 300-400 мм при той же толщине изоляции, на трубах диаметром 400 мм и более эти размеры должны быть соответственно 500-700 и 15-20 мм; при использовании двухсекционных индукторов, которые применяют одновременно для подогрева перед сваркой, зона сварного шва изолируется отдельно;

расстояние (зазор) между витками гибкого индуктора должно составлять 10-20 мм (кроме случая, оговоренного в п. 15.4.5);

не должно быть скруток, оборванных прядей медных жил, снижающих площадь поперечного сечения индуктора более чем на 15%.

15.4.5. Для выравнивания температуры по окружности вертикального стыка можно использовать следующие способы:

создать тепловую изоляцию различной толщины по окружности стыка - в нижней части толще, чем в верхней (при изоляции листовым асбестом верхняя половина стыка изолируется обычно двумя слоями, нижняя - тремя);

установить индуктор так, чтобы расстояние между витками (или между секциями двухсекционного индуктора) в зоне стыка на верхнем участке было на 10-30 мм больше, чем на нижнем.

Для выравнивания температуры вдоль оси трубы при термообработке горизонтальных стыков рекомендуется смешать ось индуктора относительно оси стыка вниз на один-два витка.

При термообработке стыков труб диаметром 900 мм и более для эффективного и равномерного нагрева следует устанавливать внутри труб на расстоянии 300-500 мм по обе стороны стыка теплоизоляционные заглушки.

Рекомендуемое расположение гибких индукторов на вертикальных и горизонтальных стыках труб в зависимости от диаметра показано в табл. 15.4.

Таблица 15.4

Расположение гибких индукторов на вертикальных и горизонтальных стыках труб

15.4.6. Индуктор для подогрева стыка перед сваркой и для последующей термообработки нужно устанавливать на трубу в такой последовательности:

закрепить горячий спай ТП на поверхности трубы в соответствии с требованиями подраздела 15.5 и подключить его к регистрирующему прибору;

на трубу в районе сварного шва наложить тепловую изоляцию в соответствии с требованиями пп. 15.3.10, 15.4.4 и 15.4.5;

намотать индуктор на трубу;

присоединить к выводам индуктора токопроводящие провода от источника питания;

подключить конденсаторную батарею (при нагреве током повышенной частоты);

включить источники питания и провести нагрев по заданному режиму.

15.4.7. Ориентировочные технологические параметры термообработки сварных стыков труб различных диаметров гибкими индукторами из неизолированного медного провода приведены в табл. 15.5. Ориентировочные пусковые режимы нагрева стыков труб тиристорными преобразователями частоты (инверторами) даны в табл. 15.6.

Таблица 15.5

Ориентировочные технологические параметры термообработки

сварных стыков труб гибкими индукторами

Примечание. На трубы диаметром 108-168 мм устанавливается одна секция индуктора на каждом стыке, в остальных случаях - по одной-две секции.

Таблица 15.6

Ориентировочные пусковые режимы при нагреве стыков труб тиристорными

преобразователями частоты (инверторами)

15.4.8. Для нагрева сварного соединения штуцера диаметром 168х32 мм с трубой диаметром 245х45 мм до температуры высокого отпуска на токе частотой 50 Гц используют индуктор из гибкого кабеля сечением 120 мм с намоткой по схеме, приведенной на рис. 15.4, а. Индуктор состоит из 12-14 витков кабеля, который намотан на трубу и штуцер. Витки, наматываемые на штуцер, удерживаются установочными штырями. Питается индуктор от трансформатора ТДФЖ-2002.

Рис.15.4. Схема расположения гибких индукторов при нагреве угловых сварных соединений:

а - нагрев сварного соединения штуцера большого диаметра с трубой: 1-5 - места расположения термоэлектрических преобразователей; 6 - асбест; 7 - установочные штыри диаметром 6-8 мм (12 шт.); б - нагрев сварных соединений штуцеров малого диаметра с коллектором: 1-2 - места расположения термоэлектрических преобразователей; 5 - асбест; 6 - неизолированный кабель сечением 120 мм

Равномерность нагрева, требуемые температура выдержки и скорость охлаждения стыков обеспечиваются регулированием тока в индукторе с помощью дросселя. При использовании в качестве источника питания трансформаторов без дросселя заданная температура поддерживается переключением ступеней обмотки трансформатора или периодическим его отключением.

Для нагрева сварных соединений штуцеров малого диаметра (не более 100 мм) с коллекторами диаметром 219-325 мм гибкий кабель наматывают по схеме, приведенной на рис. 15.4, б, при этом от одного трансформатора ТДФЖ-2002 одновременно можно нагревать два соединения. На штуцер диаметром менее 76 мм следует наматывать четыре витка кабеля, на штуцер большего диаметра - пять витков. Для размещения витков на штуцере его обертывают утолщенной асбестовой изоляцией в несколько слоев.

15.4.9. Термообработку стыков труб диаметром 980х40 мм можно осуществлять с помощью двух трансформаторов ТДФЖ-2002. К каждому трансформатору присоединяются шесть витков гибкого индуктора из медного кабеля сечением 240 мм по одной из схем, показанных на рис.15.5. Трансформаторы должны быть подключены кабелями одинаковой длины и сечения к одним и тем же фазам сети через автоматические выключатели. При использовании преобразователей повышенной частоты термообработку стыков этих труб можно выполнять двумя индукторами сечением 95-120 мм, состоящими из пяти-семи витков каждый и соединенными последовательно. Индукторы устанавливаются симметрично оси стыка на расстоянии 70-90 мм один от другого.

Рис. 15.5. Схемы подключения индукторов при нагреве стыка труб диаметром 980 мм:

а - два шестивитковых односекционных индуктора; б - односекционный шестивитковый и двухсекционный (по три витка в секции) индукторы; 1, 2 - места расположения термоэлектрических преобразователей

15.4.10. Нагрев при термообработке стыков труб диаметром 465-720 мм (например, 465х56, 630х25, 630х80, 720х22 мм) током промышленной частоты можно производить от одного трансформатора ТДФЖ-2002 (ТСД-2000) с помощью 12-14-виткового индуктора, если расстояние между трансформатором и стыком не превышает 15 м, или от двух трансформаторов, подключенных по одной из схем, показанных на рис. 15.5.

15.4.11. При термической обработке сварных соединений труб с фасонными деталями применяют следующие технологические приемы, обеспечивающие равномерность нагрева:

на сварные соединения труб с арматурой устанавливают индукторы с разным шагом намотки витков (на элементы с большей толщиной стенки шаг витков меньше) или на арматуру устанавливают двухслойный индуктор, в котором между первым и вторым слоями имеются асбоцементные прокладки (рис.15.6, а, б);

при нагреве соединения трубы или коллектора с заглушкой к последней прихватывают отрезок трубы (фальшпатрубок) для возможности намотки индуктора как на обычное сварное соединение (рис. 15.6, в); после термообработки фальшпатрубок удаляют и места прихваток зачищают.

Рис. 15.6. Схемы установки индукторов для термической обработки фасонных изделий:

а - соединение трубы с патрубком задвижки: 1 - труба, 2 - теплоизоляция, 3 - индуктор с различным шагом витков, 4 - корпус задвижки; б - соединение трубы с патрубком задвижки:

1 - труба, 2 - теплоизоляция, 3 - первый (внутренний) слой индуктора, 4 - асбоцементная прокладка, 5 - второй (наружный) слой индуктора, 6 - корпус задвижки; в - соединение трубы с заглушкой: 1 - труба, 2 - теплоизоляция, 3 - индуктор, 4 - заглушка, 5 - временные прихватки,

6 - фальшпатрубок

Радиационный и комбинированный способы

Гибкий проволочный электронагреватель сопротивления

(ГПЭС)

15.4.12. При установке ГПЭС на трубу следует:

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9
• часть 10
• часть 11
• часть 12
• часть 13
• часть 14
• часть 15
• часть 16
• часть 17
• часть 18
• часть 19
• часть 20
• часть 21