CN111944986A - 一种无废料焊缝在线退火工艺 - Google Patents

一种无废料焊缝在线退火工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无废料焊缝在线退火工艺，用于焊缝退火设备，所述焊缝退火设备包括沿钢管焊缝运动方向依次设置的第一感应加热器、第一测温点、第二感应加热器和第二测温点，所述无废料焊缝在线退火工艺在焊缝退火设备停机后，第二感应加热器对位于第一感应加热器和第二感应加热器下方的原管材焊缝进行再退火操作。本发明的无废料焊缝在线退火工艺，可将焊缝退火设备停机时的在感应加热器下方的管线进行再次退火操作，完成对工艺段管线的补偿退火，避免废料的产生，节约生产成本，可以使得高频焊管线的焊缝退火设备在停机后再次开机时实现无废料的焊缝退火。

Description

一种无废料焊缝在线退火工艺
技术领域
本发明涉及一种无废料焊缝在线退火工艺。
背景技术
目前，在国内高频焊管线的焊缝退火设备都得到了蓬勃发展，特别是API石油能源领域的高频焊管领域，原在线退火设备不足之处：
在线焊缝退火设备的工艺段管材消耗极大，在正常生产初次开机运行后只要设备停机，不管是正常操作停机或设备故障停机，都会产生二次开机时的工艺段的原材料浪费，特别在大管径的API管领域，在感应加热器下方的管线将会是没有经过处理的废管，造成生产成本的极大浪费。
随着国内厂家的不断进步发展，对焊缝退火设备的要求也越来越高，满足不同工艺控制也是层出不穷，为满足市场需求，需要对高频焊管领域的焊缝退火的生产工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种无废料焊缝在线退火工艺，可以使得高频焊管线的焊缝退火设备在停机后再次开机时实现无废料的焊缝退火，节约生产成本。
实现上述目的的技术方案是：一种无废料焊缝在线退火工艺，用于焊缝退火设备，所述焊缝退火设备包括沿钢管焊缝运动方向依次设置的第一感应加热器、第一测温点、第二感应加热器和第二测温点，所述无废料焊缝在线退火工艺在焊缝退火设备停机后，第二感应加热器对位于第一感应加热器和第二感应加热器下方的原管材焊缝进行再退火操作；整个无废料焊缝在线退火工艺中，焊缝退火设备的第一感应加热器和第二感应加热器包括以下空间位置分布状态：
状态S1：焊缝退火设备的起始工位，第一感应加热器和第二感应加热器均位于加热区；第一测温点位于第一感应加热器和第二感应加热器之间；第二测温点位于加热区的出口侧；
状态S2：焊缝退火设备启动，第一感应加热器和第二感应加热器对钢管焊缝进行加热；
状态S3：焊缝退火设备停机后，第一感应加热器沿钢管焊缝运动方向的反方向后撤，移出加热区，第二感应加热器仍停留在加热区；
状态S4：第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向向前移动直至移出加热区；
状态S5：第二感应加热器启动加热并向钢管焊缝运动方向的反方向运动，边运动边加热，且当第二感应加热器运动至状态S3的位置时，第二测温点位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求加热温度；当第二感应加热器运动至移出加热区时停止运动，并且停止加热；
状态S6：第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向运动至状态S1的焊缝退火设备的起始工位，第一感应加热器运动至状态S1的焊缝退火设备的起始工位；焊缝退火设备准备下次正常启动，至此第一感应加热器和第二感应加热器循环至状态S1位置。
上述的一种无废料焊缝在线退火工艺，第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向向前移动移出加热区的出口侧的的距离为感应器出退火区前移距离；第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向的反方向运动移出加热区的入口侧的距离为感应器出退火区后移距离；第二感应加热器在状态S5中沿钢管焊缝运动方向的反方向运动的速度为感应器动态加热后移速度；所述感应器出退火区前移距离、感应器动态加热后移速度及对应功率保证第二感应加热器在动态后移出所述退火区前移距离后即第二感应加热器运动至所述状态S3的位置时，第二测温点位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求的退火温度。
上述的一种无废料焊缝在线退火工艺，其中，第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向的反方向由状态S4至状态S5的运动空间的长度为再退火区长度，再退火区长度大于加热区的长度。
上述的一种无废料焊缝在线退火工艺，其中，所述再退火区长度为感应器出退火区前移距离、加热区的长度以及感应器出退火区后移距离之和。
本发明的无废料焊缝在线退火工艺，可将焊缝退火设备停机时的在感应加热器下方的管线进行再次退火操作，完成对工艺段管线的补偿退火，避免废料的产生，节约生产成本，可以使得高频焊管线的焊缝退火设备在停机后再次开机时实现无废料的焊缝退火。
附图说明
图1为第一感应加热器和第二感应加热器的起始工位状态图(状态S1)；
图2为第一感应加热器移出加热区的状态示意图(状态S3)；
图3为第二感应加热器向前运动移出加热区的状态示意图(状态S4)；
图4为第二感应加热器向钢管焊缝运动方向的反方向运动的状态示意图(状态S5)。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1、图2、图3和图4，本发明的最佳实施例，焊缝退火设备包括沿钢管焊缝运动方向依次设置的第一感应加热器1、第一测温点A、第二感应加热器2和第二测温点B，本发明的一种无废料焊缝在线退火工艺，在焊缝退火设备停机后，第二感应加热器2对位于第一感应加热器和第二感应加热器下方的原管材焊缝进行再退火操作；整个无废料焊缝在线退火工艺中，焊缝退火设备的第一感应加热器1和第二感应加热器2包括以下空间位置分布状态：
状态S1：请参阅图1，焊缝退火设备的起始工位，第一感应加热器1和第二感应加热器2均位于加热区；第一测温点A位于第一感应加热器1和第二感应加热器2之间；第二测温点B位于加热区的出口侧；
状态S2：焊缝退火设备启动，第一感应加热器1和第二感应加热器2对钢管焊缝进行加热；
状态S3：请参阅图2，焊缝退火设备停机后，第一感应加热器1沿钢管焊缝运动方向的反方向后撤，移出加热区，第二感应加热器2仍停留在加热区；
状态S4：请参阅图3，第二感应加热器2沿钢管焊缝运动方向向前移动直至移出加热区；
状态S5：请参阅图4，第二感应加热器2启动加热并向钢管焊缝运动方向的反方向运动，边运动边加热，且当第二感应加热器2运动至状态S3的位置时，第二测温点B位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求加热温度；当第二感应加热器2运动至移出加热区时停止运动，并且停止加热；
状态S6：第二感应加热器2沿钢管焊缝运动方向运动至状态S1的焊缝退火设备的起始工位，第一感应加热器1运动至状态S1的焊缝退火设备的起始工位；焊缝退火设备准备下次正常启动，至此第一感应加热器1和第二感应加热器2循环至状态S1位置。
第二感应加热器2沿钢管焊缝运动方向向前移动移出加热区的出口侧的的距离为感应器出退火区前移距离La；第二感应加热器2沿钢管焊缝运动方向的反方向运动移出加热区的入口侧的距离为感应器出退火区后移距离Lb；第二感应加热器2在状态S5中沿钢管焊缝运动方向的反方向运动的速度为感应器动态加热后移速度；感应器出退火区前移距离La、感应器动态加热后移速度及对应功率保证第二感应加热器2在动态后移出退火区前移距离La后即第二感应加热器2运动至状态S3的位置时，需要保证第二测温点B位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求的退火温度。
第二感应加热器2沿钢管焊缝运动方向的反方向由状态S4至状态S5的运动空间的长度为再退火区长度L，再退火区长度L大于加热区的长度L1。再退火区长度L为感应器出退火区前移距离La、加热区的长度L1以及感应器出退火区后移距离Lb之和。
再退火区长度L、感应器出退火区前移距离La、感应器出退火区后移距离Lb、感应器动态加热后移速度及对应功率这些工艺数据都需要根据待退火处理的管材的管径、壁厚、退火温度进行匹配计算或数据仿真。感应器出退火区前移距离La、感应器动态加热后移速度及对应功率保证第二感应加热器2在动态后移出退火区前移距离La后即第二感应加热器2运动至状态S3的位置时，需要保证第二测温点B位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求的退火温度。第二感应加热器2动态后移出感应器出退火区后移距离Lb后再退火加热停止。
本发明的无废料焊缝在线退火工艺，由于增加了在焊缝退火设备停机后，第二感应加热器2对位于第一感应加热器和第二感应加热器下方的原管材焊缝进行再退火操作，第一感应加热器1及第二感应加热器2的退回初始位置状态S1的这段距离的焊缝已经经过了合格的热处理过程，完成对工艺段管线的补偿退火，所以当再次启动焊缝退火设备时可以利用此段距离，在该距离内使得加热温度到达工艺温度，即可实现后续衔接部分的无废料热处理。
本发明的无废料焊缝在线退火工艺，适用于高频焊机在焊管的焊缝退火领域，具有以下优势：实实在在为客户降低生产中的材料浪费；提高焊缝退火设备的产品竞争力；提高焊缝退火设备产品制造成本的竞争力。
综上所述，本发明的无废料焊缝在线退火工艺，可将焊缝退火设备停机时的在感应加热器下方的管线进行再次退火操作，完成对工艺段管线的补偿退火，避免废料的产生，节约生产成本，可以使得高频焊管线的焊缝退火设备在停机后再次开机时实现无废料的焊缝退火。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种无废料焊缝在线退火工艺，用于焊缝退火设备，所述焊缝退火设备包括沿钢管焊缝运动方向依次设置的第一感应加热器、第一测温点、第二感应加热器和第二测温点，其特征在于，所述无废料焊缝在线退火工艺在焊缝退火设备停机后，第二感应加热器对位于第一感应加热器和第二感应加热器下方的原管材焊缝进行再退火操作；整个无废料焊缝在线退火工艺中，焊缝退火设备的第一感应加热器和第二感应加热器包括以下空间位置分布状态：
状态S1：焊缝退火设备的起始工位，第一感应加热器和第二感应加热器均位于加热区；第一测温点位于第一感应加热器和第二感应加热器之间；第二测温点位于加热区的出口侧；
状态S2：焊缝退火设备启动，第一感应加热器和第二感应加热器对钢管焊缝进行加热；
状态S3：焊缝退火设备停机后，第一感应加热器沿钢管焊缝运动方向的反方向后撤，移出加热区，第二感应加热器仍停留在加热区；
状态S4：第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向向前移动直至移出加热区；
状态S5：第二感应加热器启动加热并向钢管焊缝运动方向的反方向运动，边运动边加热，且当第二感应加热器运动至状态S3的位置时，第二测温点位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求加热温度；当第二感应加热器运动至移出加热区时停止运动，并且停止加热；
状态S6：第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向运动至状态S1的焊缝退火设备的起始工位，第一感应加热器运动至状态S1的焊缝退火设备的起始工位；焊缝退火设备准备下次正常启动，至此第一感应加热器和第二感应加热器循环至状态S1位置。
2.根据权利要求1所述的一种无废料焊缝在线退火工艺，其特征在于，第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向向前移动移出加热区的出口侧的的距离为感应器出退火区前移距离；第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向的反方向运动移出加热区的入口侧的距离为感应器出退火区后移距离；第二感应加热器在状态S5中沿钢管焊缝运动方向的反方向运动的速度为感应器动态加热后移速度；所述感应器出退火区前移距离、感应器动态加热后移速度及对应功率保证第二感应加热器在动态后移出所述退火区前移距离后即第二感应加热器运动至所述状态S3的位置时，第二测温点位置的出口侧焊缝温度到达工艺要求的退火温度。
3.根据权利要求2所述的一种无废料焊缝在线退火工艺，其特征在于，第二感应加热器沿钢管焊缝运动方向的反方向由状态S4至状态S5的运动空间的长度为再退火区长度，再退火区长度大于加热区的长度。
4.根据权利要求3所述的一种无废料焊缝在线退火工艺，其特征在于，所述再退火区长度为感应器出退火区前移距离、加热区的长度以及感应器出退火区后移距离之和。
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