1、1000MW機組P92鋼感應加熱和柔性陶瓷電阻加熱熱處理試驗對比分析本章以1000MW機組的SA335-P92/P91的管道為基礎，介紹1000MW超超臨界機組建設中采用感應加熱和柔性陶瓷電 阻加熱熱處理試驗對比，從效率和經濟上來對比分析熱處理 的問題，1前言SA335-P91、SA335-P92這兩種鋼的出現對電廠的設計和運行帶來很大的益處，但同時對相應部件的制造和安裝帶來 了技術上的挑戰。與常規的碳鋼和低合金耐熱鋼不同，這兩 種馬氏體耐熱鋼的優異性能來自于組織的精確控制，如果在 制造和安裝中沒能嚴格執行正確工藝，沒有獲得合適的組 織，會導致高溫強度的顯著下降從而使部件早期失效。由于以上兩種

2、管材的合金元素較高，焊接淬硬傾向大，焊后必須進行熱處理，以得到回火充分的馬氏體組織，因為 管道壁厚較大，熱處理恒溫階段內外壁會存在溫差，而溫差 大小會對材料性能產生很大影響，相關試驗表明當 SA335-P92/P91管道恒溫過程中內壁溫 差大于740C時，焊縫金相組織可清晰看到板條馬氏體組織， 根部沖擊功大于 41J，能滿足EN1597-1標準要求。圖3P92鋼740C回火 焊縫(100X )圖4P92鋼780C回火 焊縫(100X )2柔性陶瓷電阻加熱和感應加熱試驗結果2.1試驗材料和熱處理設備試驗材料：規格$538 X 94.5，材質SA335-P92管子。熱處理設備：XDJW-D-360

3、KV熱處理控制柜和 Proheat 35型電感應加熱設備2.2試驗結果采用感應加熱+柔性陶瓷電阻加熱設備，能保證內壁溫度 達到740 C以上。內外壁溫差最小 23 C；最大26 C。熱處 理后的金相組織、硬度值、力學性能數據和沖擊功完全滿足 SA335-P92鋼的性能要求。采用柔性陶瓷電阻加熱設備，在加熱寬度等于錯誤!未找 到引用源。和保溫寬度等于 錯誤!未找到引用源。條件下（式 中：ID為管道內徑；t為管道名義厚度），能保證內壁溫度 達到745C。內外壁溫差最小13 C；最大21 C。熱處理后 的金相組織、硬度值、力學性能數據和沖擊功完全滿足SA335-P92鋼的性能要求。3.兩種不同加熱方

4、法的對比分析由于兩種熱處理加熱方法，都能保證焊后熱處理質量，但工作效率和工程費用存在很大差別，所以，需要對幾個方 面進行分析比較。3.1工作效率分析由于感應加熱和柔性陶瓷電阻加熱所采用的焊接和熱處理工藝是相同的，所以兩種加熱方法所用焊接和熱處理時間 是一致的，主要區別在于，感應加熱每臺設備一次只能對一 道焊縫進行加熱熱處理，而柔性陶瓷電阻加熱（12路設備）每次可以同時對4道焊縫進行加熱熱處理，所以說，感應加 熱每臺設備是柔性陶瓷電阻加熱設備效率的1/4。3. 2工程費用分析3. 2. 1用電分析1000MW 機組按50道P91/P92焊縫，平均規格$508 X 90計算，柔性陶瓷電阻加熱用電量

5、每道焊縫為 337.9度，感應 設備為每道焊縫 270.02度+輔助加熱（20Kw功率8小時）160 度=430.02 度。柔性陶瓷電阻加熱用電費用為：337.9度X 1元/度X 50道焊縫=16895元。感應設備加熱用電費用為：430.02度X 1元/度X 50道焊縫=21501 元。3. 2. 2材料費用分析柔性陶瓷電阻加熱加熱片用量為10套，每套1.448M2,加熱片費用為：1.448M X 10X 1860元/M =26925元。50 米感應線圈75700元/根，按2個工程損耗，每個工程為37850元。3. 2. 3設備折舊柔性陶瓷電阻加熱設備每臺為108000元/臺，按5年折舊，每年

6、折舊費用 21600元。感應設備每臺510000元/臺，按5年折舊，每年折舊費用 102000 元。3. 2. 4保溫材料柔性陶瓷電阻加熱保溫材料每道焊縫2.66 M2,按一次攤銷（預熱和熱處理）為 133.05 M2,柔性陶瓷電阻加熱保溫材料費用為：56元/ M2X 133.05M=7450.8 元。感應加熱保溫材料每套8857元，預熱保溫材料為 133.05M=7450.8 元感應加熱溫材料費用為：8857元+7450.8元=16307.8元。3. 2. 5人工工日計算柔性陶瓷電阻加熱每道焊縫需要 4.08天完成，每臺設備 同時完成4道計算，需要51天完成。人工工日為：51天X 24 （小

7、時/天）X 3人/8 （小時/工日）=459工日。柔性陶瓷電阻加熱人工費用為：459工日X 120元/工日=55080 元。感應加熱每道焊縫需要 4 .08天完成，每臺設備每次完成 1道計算，需要 204天完成。人工工日為：204天X 24 （小 時/天）X 3人/8 （小時/工日）=1836工日。感應加熱人工費用為：1836工日X 120元/工日=220320 丿元。3. 2. 5各項費用統計柔性陶瓷電阻加熱總費用為：熱用電費16895元+加熱片費用26925元+設備折舊21600 元+保溫材料費用 7450.8元+人工費用 55080元=127950.8 丿元。感應加熱總費用為：熱用電費 21501元+感應線圈費用37850元+設備折舊102000元+保溫材料費用 16307.8 元+人工費用 220320元 =397978.8 元。感應加熱比柔性陶瓷電阻加熱增加費用為：397978.8元一127950.8 元=270028 元。4結論：通過以上分析可看出，雖然兩種加熱方法都能滿足 1000mw機組P91/P92鋼熱處理的質量要求， 但他們還存在很 大的不同。其結果是柔性陶瓷電阻加熱經濟性遠遠好于感應 設備加熱熱處理。1.感應加熱設備的熱處理效率遠遠低于柔性陶