CN108384941A - 一种功率可调的电加热温控装置及其使用方法 - Google Patents

一种功率可调的电加热温控装置及其使用方法 Download PDF

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应富江
胡永宏
毛昀
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Abstract

本发明公开了一种输出功率可调的电加热温控装置及其使用方法，该电加热器包括：电连接的功率调整装置和加热装置，所述功率调整装置与温度控制器电连接，所述加热装置设置在管道焊缝处；所述管道焊缝还设置有温度检测装置和管壁厚测量仪，所述温度控制器分别与所述温度检测装置和管壁厚测量仪电连接。设备输出功率可调改造之后，压力管道热处理施工作业更加简便，对于小规格管道热处理无需外挂电阻丝加热器，使热处理更加安全、整洁，极大的减少了烫伤、触电等安全隐患；改造之后小规格管道的热处理可以使用5KW、甚至2.5KW的电阻丝加热器，大大节省了能源，减少了设备的自重，同时通过对各个阶段的加热进行控制，保证焊缝热处理的妥善进行。

Description

一种功率可调的电加热温控装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及管道焊接技术领域，尤其涉及一种功率可调的电加热温控装置及其使用方法。
背景技术
石油、化工工程的管道种类繁多，管道内的介质为易燃、易爆、有毒介质，因此管道的焊接质量的好坏直接影响到工程的安全运行和使用寿命，而热处理又是焊接中的一道关键工序，管道热处理能有效的防止延迟裂纹的产生和使用过程中的应力腐蚀，防止其脆性破坏，确保安全，提供了一个十分重要的工艺手段，他是一个特殊的过程，对各方面要求比较高，是管道焊接的最后一道工序，如果采用的装置不当，会造成热处理不合格、费时费力、从而影响焊接质量和效率。
随着质量监督站对管道热处理要求的提高，压力管道焊缝热处理要求每道焊缝布置一个热电偶，传统的老式设备每炉输出固定功率10KW，即对应的电阻丝长度为19.5M，若负载电阻丝小于19.5M，则电阻丝会被烧断，在小规格管道焊缝热处理时，为了满足质量监督站的要求，就需要外挂电阻丝让一部分功率消耗掉以保证热处理的正常运行。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决热处理不合格会影响到焊接质量和效率的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种输出功率可调的电加热温控装置，包括：电连接的功率调整装置和加热装置，所述功率调整装置与温度控制器电连接，所述加热装置设置在管道焊缝处；所述管道焊缝还设置有温度检测装置和管壁厚测量仪，所述温度控制器分别与所述温度检测装置和管壁厚测量仪电连接；
所述温度控制器，用于接收所述温度检测装置和管壁厚测量仪检测的温度和管道焊缝的厚度，并向所述功率调整装置发送控制指令，以控制所述功率调整装置调整输入加热装置的工作功率。
可选的，所述加热装置包括：电阻丝加热器，所述电阻丝加热器覆盖在所述管道焊缝处，所述电阻丝加热器设置的宽度大于或等于所述管道焊缝宽度的六倍，且所述电阻丝加热器设置的宽度大于或等于25毫米。
可选的，该电加热器还包括：保温材料，所述保温材料设置在所述管道焊缝的外围设置的电阻加热器外围；所述保温材料的的宽度大于所述电加热丝设置的宽度。
可选的，该电加热器还包括：挡风板，所述挡风板分别设置管道内的所述管道焊缝的两侧。
可选的，所述功率调整装置包括:可控硅电压调整器。
本发明还提供了一种功率可调的电加热温控装置的使用方法，调整输入加热装置的工作功率，对管道焊缝进行热处理，包括：
加热过程：对所述管道焊缝加热到300℃后，加热的加热速度为(205X25/δ)℃/h，且所述加热速度小于220℃/h，直至温度达到预设温度；
恒温过程：检测所述管道焊缝的厚度，并根据管道的材质和管道焊缝的厚度确认恒温时长，且所述恒温时长内的温度差小于50℃；
冷却过程：冷却的冷却速度为(260x25/δ)℃/h，且所述冷却速度小于260℃/h，当所述管道焊缝冷却到300℃后，不再控制冷却的冷却速度；
所述δ为所述管道焊缝的厚度。
可选的，所述预设温度根据管道的材质和管道焊缝的材质确定。
可选的，确认所述恒温时长包括以下步骤：
检测所述管道焊缝的厚度；
当所述管道的材质为非合金钢时，恒温时长为每毫米管道焊缝的厚度恒温2-2.5分钟；
当所述管道的材质为合金钢时，恒温时长为每毫米管道焊缝的厚度恒温3分钟；
所述恒温时长大于或等于30分钟。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：设备输出功率可调改造之后，压力管道热处理施工作业更加简便，对于小规格管道热处理无需外挂电阻丝加热器，使热处理更加安全、整洁，极大的减少了烫伤、触电等安全隐患；改造之后小规格管道的热处理可以使用5KW、甚至2.5KW的电阻丝加热器，大大节省了能源，减少了设备的自重，同时通过对各个阶段的加热进行控制，保证焊缝热处理的妥善进行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种功率可调的电加热温控装置结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种功率可调的电加热温控装置的使用方法流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1—管道焊缝、2—加热装置、3—功率调整装置、4—电线、5—管壁厚测量仪、6—温度检测装置、7—温度控制器、8—管道、9—检测数据反馈线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种输出功率可调的电加热温控装置结构示意图，包括：通过电线4电连接的功率调整装置3和加热装置2，功率调整装置3与温度控制器7电连接，加热装置2设置在管道焊缝1处；管道焊缝1还设置有温度检测装置6和管壁厚测量仪5，温度控制器7通过检测数据反馈线9分别与温度检测装置6和管壁厚测量仪5电连接；
温度控制器7，用于接收温度检测装置6和管壁厚测量仪5检测的温度和管道焊缝的厚度，并向功率调整装置3发送控制指令，以控制功率调整装置3调整输入加热装置2的工作功率。
在本实施例中，加热装置2包括：电阻丝加热器，电阻丝加热器覆盖在管道焊缝1处，电阻丝加热器设置的宽度大于或等于管道焊缝1宽度的六倍，且电阻丝加热器设置的宽度大于或等于25毫米。
在本实施例中，该电加热器还包括：保温材料，保温材料设置在管道焊缝1的外围设置的电阻加热器外围；保温材料的的宽度大于电加热丝设置的宽度。
在本实施例中，该电加热器还包括：挡风板，挡风板分别设置管道8内的管道焊缝1的两侧。
在本实施例中，功率调整装置3包括:可控硅电压调整器。
如图2所示，本发明还提供了一种功率可调的电加热温控装置的使用方法流程示意图，调整输入加热装置2的工作功率，对管道焊缝1进行热处理，包括：
加热过程：对管道焊缝1加热到300℃后，加热的加热速度调整为(205X25/δ)℃/h，且加热速度小于220℃/h，直至温度达到预设温度；
恒温过程：检测管道焊缝的厚度，并根据管道的材质和管道焊缝的厚度确认恒温时长，且恒温时长内的温度差小于50℃；
冷却过程：冷却的冷却速度为(260x25/δ)℃/h，且冷却速度小于260℃/h，当管道焊缝冷却到300℃后，不再控制冷却的冷却速度；
δ为所述管道焊缝的厚度，根据进行热处理的管道8材质的热膨胀系数和焊缝的热膨胀系数确定。
在本实施例中，预设温度根据管道8的材质和管道焊缝1的材质确定。
在本实施例中，确认恒温时长包括以下步骤：
检测管道焊缝1的厚度；
当管道8的材质为非合金钢时，恒温时长为每毫米管道焊缝1的厚度恒温2-2.5分钟；
当管道8的材质为合金钢时，恒温时长为每毫米管道焊缝1的厚度恒温3分钟；
恒温时长大于或等于30分钟。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种输出功率可调的电加热温控装置，其特征在于，包括：电连接的功率调整装置和加热装置，所述功率调整装置与温度控制器电连接，所述加热装置设置在管道焊缝处；所述管道焊缝还设置有温度检测装置和管壁厚测量仪，所述温度控制器分别与所述温度检测装置和管壁厚测量仪电连接；
所述温度控制器，用于接收所述温度检测装置和管壁厚测量仪检测的温度和管道焊缝的厚度，并向所述功率调整装置发送控制指令，以控制所述功率调整装置调整输入加热装置的工作功率。
2.根据权利要求1所述的一种输出功率可调的电加热温控装置，其特征在于，所述加热装置包括：电阻丝加热器，所述电阻丝加热器覆盖在所述管道焊缝处，所述电阻丝加热器设置的宽度大于或等于所述管道焊缝宽度的六倍，且所述电阻丝加热器设置的宽度大于或等于25毫米。
3.根据权利要求2所述的一种输出功率可调的电加热温控装置，其特征在于，该电加热器还包括：保温材料，所述保温材料设置在所述管道焊缝的外围设置的电阻加热器外围；所述保温材料的的宽度大于所述电加热丝设置的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种输出功率可调的电加热温控装置，其特征在于，该电加热器还包括：挡风板，所述挡风板分别设置管道内的所述管道焊缝的两侧。
5.根据权利要求1-4中任一所述的一种输出功率可调的电加热温控装置，其特征在于，所述功率调整装置包括:可控硅电压调整器。
6.一种功率可调的电加热温控装置的使用方法，其特征在于，调整输入加热装置的工作功率，对管道焊缝进行热处理，包括：
加热过程：对所述管道焊缝加热到300℃后，加热的加热速度调整为(205X25/δ)℃/h，且所述加热速度小于220℃/h，直至温度达到预设温度；
恒温过程：检测所述管道焊缝的厚度，并根据管道的材质和管道焊缝的厚度确认恒温时长，且所述恒温时长内的温度差小于50℃；
冷却过程：冷却的冷却速度为(260x25/δ)℃/h，且所述冷却速度小于260℃/h，当所述管道焊缝冷却到300℃后，不再控制冷却的冷却速度；
所述δ为所述管道焊缝的厚度。
7.根据权利要求6所述的一种功率可调的电加热温控装置的使用方法，其特征在于，所述预设温度根据管道的材质和管道焊缝的材质确定。
8.根据权利要求6或7所述的一种功率可调的电加热温控装置的使用方法，其特征在于，确认所述恒温时长包括以下步骤：
检测所述管道焊缝的厚度；
当所述管道的材质为非合金钢时，恒温时长为每毫米管道焊缝的厚度恒温2-2.5分钟；
当所述管道的材质为合金钢时，恒温时长为每毫米管道焊缝的厚度恒温3分钟；
所述恒温时长大于或等于30分钟。
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