CN103572036A - 一种管束焊区应力消除中频加热设备 - Google Patents

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李春树
姚连仲
单婷婷
张中洋
高丽岩
王志刚
刘国新
杨维
赵铁瑞
王丽
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Abstract

一种管束焊区应力消除中频加热设备，包括有承载车体，承载车体上设置有能够进行水平方向调节的支撑板，支撑板上设置有中频电源，支撑板上且位于中频电源的前侧还设置有垂直调节机构，垂直调节机构上连接有被垂直调节的支架，支架上设置有中频淬火变压器，中频淬火变压器的电源输入侧与中频电源的输出电源相连，中频淬火变压器的电源输出侧设置有用于消除工件上的焊区应力的感应器，感应器的电源输入端连接中频淬火变压器的电源输出端。本发明能快捷地对换热器进行热处理，适应于现场管束焊区应力消除，保障换热器安全运行。特别是在换热器管束修理完成后立即进行热处理，既缩短检修时间又节约检修费用。本设备结构简单，易于操作，实用性强。

Description

一种管束焊区应力消除中频加热设备
技术领域
本发明涉及一种中频加热设备。特别是涉及一种对换热器进行现场应力消除的管束焊区应力消除中频加热设备。
背景技术
换热器是石油化工企业中的重要设备，具有应用广、数量大、种类多的特点，随着原油含硫量的增加，再加上油品的深度加工处理，使炼油设备的腐蚀环境更为苛刻，因换热设备腐蚀失效而影响安全生产的矛盾也越来越突出。一旦换热器出现泄漏，轻则造成装置降量生产或停工，重则造成事故，影响整个装置的长周期安全运行。同时使设备投资增大，增加产品的制造成本，也对环境造成污染。
应力腐蚀开裂是换热器一种常见的失效模式，在工艺稳定性的前提下，合理选材和消除残余应力是解决应力腐蚀开裂的有效措施。在大量的生产实践中，我们发现对管束焊缝进行消应力热处理是减缓甚至解决应力腐蚀开裂的有效方法，然而目前一些炼油装置所使用的换热器并未进行过热处理。另外在面对一些紧急抢修情况，在换热器管束修理完成后急需做热处理，但是将换热器拉去热处理厂既延长检修时间又增加检修费用。所以，为了能够更快捷地对换热器进行热处理，需要一种适合应用于现场的应力消除设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种对换热器进行现场管束焊区应力消除，有效解决换热器应力腐蚀开裂问题，确保换热器长周期安全运行的管束焊区应力消除中频加热设备。
本发明所采用的技术方案是：一种管束焊区应力消除中频加热设备，包括有承载车体，所述的承载车体上设置有能够进行水平方向调节的支撑板，所述的支撑板上设置有中频电源，所述支撑板上且位于所述中频电源的前侧还设置有垂直调节机构，所述的垂直调节机构上连接有被垂直调节的支架，所述的支架上设置有中频淬火变压器，所述的中频淬火变压器的电源输入侧与所述的中频电源的输出电源相连，所述的中频淬火变压器的电源输出侧设置有用于消除工件上的焊区应力的感应器，所述感应器的电源输入端连接所述中频淬火变压器的电源输出端。
所述的承载车体上设置有通过手柄进行水平调节的水平调节丝杠，所述支撑板的底侧连接在所述的水平调节丝杠上，并随水平调节丝杠移动。
所述的垂直调节机构是由通过手柄进行调节的垂直调节丝杠构成，所述的支架固定在所述的垂直调节的丝杠上，并随垂直调节丝杠的调节而上下移动。
所述的中频电源的额定功率为50Kw，标称频率为2500Hz，输入电压为3N-380V，中频电压为750V，直流电压为500V，直流电流为100A。
所述的感应器包括有：用于与所述的中频淬火变压器的正负电源输出端相连的一对连接底脚，感应线圈，以及设置在所述感应线圈的外管壁上的导磁体，其中，所述的感应线圈的两个端部分别对应与所述的一对连接底脚一体连接，所述的感应线圈为内部形成有冷却水循环通道的管状结构，并且，一体连接在一个连接底脚上的感应线圈的一个端口构成冷却水的入水口，一体连接在另一个连接底脚上的感应线圈的另一个端口构成冷却水的出水口。
本发明的一种管束焊区应力消除中频加热设备，能快捷地对换热器进行热处理，适应于现场管束焊区应力消除，保障换热器安全运行。特别是面对一些紧急抢修情况，在换热器管束修理完成后立即进行热处理，既缩短检修时间又节约检修费用。本设备结构简单，易于操作，可以根据工艺热处理条件调整工艺参数，实用性强，很值得推广。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中装置的主视图；
图3是本发明中感应器的整体结构示意图；
图4是图3的右侧视图。
图中
1：承载车体          2：支撑板
3：中频电源          4：垂直调节机构
5：支架              6：中频淬火变压器
7：感应器            8：工件
9：水平调节丝杠      71、72：连接底脚
73：感应线圈         74：导磁体
75：冷却水循环通道   76：入水口
77：出水口           78：固定螺孔
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种管束焊区应力消除中频加热设备做出详细说明。
如图1、图2所示，本发明的一种管束焊区应力消除中频加热设备，包括有承载车体1，所述的承载车体1上设置有能够进行水平方向调节的支撑板2，所述的支撑板2上设置有中频电源3，所述支撑板2上且位于所述中频电源3的前侧还设置有垂直调节机构4，所述的垂直调节机构4上连接有被垂直调节的支架5，所述的支架5上设置有中频淬火变压器6，所述的中频淬火变压器6可以采用型号为PR500KVA的变压器，中频淬火变压器的电源输入侧与所述的中频电源3的输出电源相连，所述的中频淬火变压器6的电源输出侧设置有用于消除工件8上的焊区应力的感应器7，所述感应器7的电源输入端连接所述中频淬火变压器6的电源输出端。
如图2所示，所述的承载车体1上设置有通过手柄进行水平调节的水平调节丝杠9，所述支撑板2的底侧连接在所述的水平调节丝杠9上，并随水平调节丝杠9移动。
如图1所示，所述的垂直调节机构4是由通过手柄进行调节的垂直调节丝杠构成，所述的支架5连接在所述的垂直调节的丝杠上，并随垂直调节丝杠4的调节而上下移动。
本发明的水平调节丝杠9和垂直调节丝杠4的调节参数参考下表3：
表3
序号 明细 单位 参数
1 感应器距地最低点 mm 500
2 最大垂直调整行程 mm 1000
3 最大左右调整行程 mm 1000
所述的中频电源3采用型号为KGPS-50KW/2.5KHZ的中频电源，其额定功率为50Kw，标称频率为2500Hz，输入电压为3N-380V，中频电压为750V，直流电压为500V，直流电流为100A。
所述的中频电源3具有以下技术特点：
1、中频电源是将50HZ的工频三相电转换为2500HZ的中频单相电源的静止变频装置，该装置具有频率跟随，输出功率可连续调节的特点，效率高、耗电省、操作维修简单方便。集成电路设计先进，可靠性高，抗干扰能力强，反应速度快。
2、中频电源具有过流保护、过压保护、水压欠压保护等保护功能。
如图3、图4所示，所述的感应器7采用T2方型无氧冷轧铜管经退火处理后进行制作并配以高导磁性能的导磁体提高加热效率。具体结构包括有：用于与所述的中频淬火变压器6的正负电源输出端相连的一对连接底脚71、72，感应线圈73，以及设置在所述感应线圈73的外管壁上的具有高导磁性的用于规范磁力线方向的导磁体74，其中，所述的感应线圈73的两个端部分别对应的与所述的一对连接底脚71、72一体连接，所述的感应线圈73为内部形成有冷却水循环通道75的管状结构，该管状结构是采用T2方型无氧冷轧铜管经退火处理后进行制作。并且，一体连接在一个连接底脚71/72上的感应线圈73的一个端口构成冷却水的入水口76，一体连接在另一个连接底脚72/71上的感应线圈73的另一个端口构成冷却水的出水口77。
本发明的中频电源和淬火变压器均装有水压继电保护装置。
本发明的一种管束焊区应力消除中频加热设备，在制作完成后对设备进行了验收，采用红外测温仪对升温、保温、降温过程进行了监测，验收过程工艺路线：
（1）、由冷活状态开始升温至700℃（上下允差50℃）；
（2）、700℃开始保温，保温时间30分钟；
（3）、保温完成后由700℃开始冷却；
（4）降温过程700～400℃降温速度100℃/h，400℃以后开始自然冷却降温；
通过红外测温结果表明：该设备可以将工件加热到700℃，保温过程温度稳定，降温速度稳定，可以满足消应力退火工艺要求。

Claims (5)

1.一种管束焊区应力消除中频加热设备，包括有承载车体（1），其特征在于，所述的承载车体（1）上设置有能够进行水平方向调节的支撑板（2），所述的支撑板（2）上设置有中频电源（3），所述支撑板（2）上且位于所述中频电源（3）的前侧还设置有垂直调节机构（4），所述的垂直调节机构（4）上连接有被垂直调节的支架（5），所述的支架（5）上设置有中频淬火变压器（6），所述的中频淬火变压器（6）的电源输入侧与所述的中频电源（3）的输出电源相连，所述的中频淬火变压器（6）的电源输出侧设置有用于消除工件（8）上的焊区应力的感应器（7），所述感应器（7）的电源输入端连接所述中频淬火变压器（6）的电源输出端。
2.根据权利要求1所述的一种管束焊区应力消除中频加热设备，其特征在于，所述的承载车体（1）上设置有通过手柄进行水平调节的水平调节丝杠（9），所述支撑板（2）的底侧连接在所述的水平调节丝杠（9）上，并随水平调节丝杠（9）移动。
3.根据权利要求1所述的一种管束焊区应力消除中频加热设备，其特征在于，所述的垂直调节机构（4）是由通过手柄进行调节的垂直调节丝杠构成，所述的支架（5）固定在所述的垂直调节的丝杠上，并随垂直调节丝杠（4）的调节而上下移动。
4.根据权利要求1所述的一种管束焊区应力消除中频加热设备，其特征在于，所述的中频电源（3）的额定功率为50Kw，标称频率为2500Hz，输入电压为3N-380V，中频电压为750V，直流电压为500V，直流电流为100A。
5.根据权利要求1所述的一种管束焊区应力消除中频加热设备，其特征在于，所述的感应器（7）包括有：用于与所述的中频淬火变压器（6）的正负电源输出端相连的一对连接底脚（71、72），感应线圈（73），以及设置在所述感应线圈（73）的外管壁上的导磁体（74），其中，所述的感应线圈（73）的两个端部分别对应与所述的一对连接底脚（71、72）一体连接，所述的感应线圈（73）为内部形成有冷却水循环通道（75）的管状结构，并且，一体连接在一个连接底脚（71/72）上的感应线圈（73）的一个端口构成冷却水的入水口（76），一体连接在另一个连接底脚（72/71）上的感应线圈（73）的另一个端口构成冷却水的出水口（77）。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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