鋼管調質爐演示文稿第一頁，共三十三頁。優選鋼管調質爐第二頁，共三十三頁。壹鋼管調質爐簡介貳鋼管調質爐技術叁鋼管調質爐發展肆鋼管調質爐案例目錄第三頁，共三十三頁。鋼管調質爐簡介第四頁，共三十三頁。鋼管調質爐是根據電磁感應原理，交變的電場產生交變的磁場，再利用交變磁場使被加熱工件產生渦流達到加熱的效果。為當逆變橋對角功率器件以接近電路諧振的頻率交替觸發，負載感應線圈通過一定頻率的電流，線圈中產生交變磁通，金屬在交變磁場作用下產生渦流，使金屬發熱的過程。第五頁，共三十三頁。鋼管調質爐能很好的實現鋼管的熱處理，此生產線將容易采購的低鋼級J55的管材通過熱處理提高到N80、P110、Q125鋼級使用，解決了高鋼級管材難于采購的困難，滿足了石油鋼管油制造企業制造高鋼級油套管的需要，滿足石油開采難度不斷加大的需要。第六頁，共三十三頁。鋼管調質爐采用智能化的感應加熱系統，把工件放入用空心銅管繞成的感應器內，在通入中頻或高頻交流電后，需要我們在工件表面形成同頻率的的感應電流，將零件表面迅速加熱到所需要的溫度，然后立即噴水冷卻（或浸油淬火），使工件表面層淬硬?？刂葡到y核心由工控機和PLC組成，兩者構成上、下位機的控制關系。PLC采集信號，包括各部分的有料檢測、到位檢測、水溫、水壓等檢測信號，經過“軟程序”的控制，再輸出驅動執行元件作相應的動作。第七頁，共三十三頁。鋼管調質爐示意圖第八頁，共三十三頁。鋼管調質爐全局模擬圖第九頁，共三十三頁。鋼管調質爐技術第十頁，共三十三頁。石油套管的熱處理大多采用連續自動的方式生產，石油套管在下井和服役過程中要承受內壓、外壓、彎曲、旋轉、磨損、腐蝕等苛刻條件”，因此對于鋼管性能(包括機械性能、抗擠毀、內屈服、抗腐蝕和其它使用性能)有著很高的可靠性要求。熱處理后產品性能檢驗通過抽檢方式進行，不可能100％產品性能得到驗證，嚴格控制熱處理生產過程的各個相關因素是保證鋼管性能穩定可靠的關鍵。通過采取有效措施，從熱處理生產線的性能特點、維護和使用、熱處理工藝和質量管理、生產人員管理等方面進行嚴格控制，確保了產品性能可靠，得到用戶充分認可。第十一頁，共三十三頁。主要熱處理設備的技術特點和使用要求石油套管熱處理多采用自動連續生產方式，不僅生產效率高、產量大，而且為產品質量穩定提供了堅實基礎。通常一條鋼管熱處理生產線的產量可達5~25萬t，主體設備包括熱處理爐和淬火冷卻等。為了得到最高的生產效率，熱處理爐通常采用步進式連續熱處理爐，淬火采用內外同時冷卻的臥式淬火機構，可保證鋼管淬火后整體性能均勻。熱處理設備的可靠性為產品性能穩定提供了良好的保障，設備的功能為產品質量控制提供了方法和手段，生產中必須對設備的功能和穩定性足夠重視。下面根據天管集團的熱處理經驗，歸納主要設備應具有的功能。第十二頁，共三十三頁。鋼管加熱控制通常選擇的淬火加熱溫度在Ac3以上50℃。100℃(除非標準要求)，較高的淬火溫度可保證鋼管得到充分的奧氏體化，實現快速加熱，穩定淬火質量。當淬火工藝溫度接近鋼種相變溫度Ac3時，應提高溫度控制要求，以穩定奧氏體組織減小淬火性能差異。介紹鋼管的亞溫淬火工藝可以改善鋼種的高溫回火脆性，但Ac3以下的淬火加熱會因鋼管周向和管長溫差導致內部組織出現明顯的不均勻，淬火后鋼管內部組織差異明顯而導致鋼管拉伸性能的不穩定，這種亞溫淬火工藝對于熱處理爐的生產能力有更高的要求第十三頁，共三十三頁。類似的工藝不推薦在石油套管的生產上采用，但可按照文獻介紹的低溫淬火工藝避免淬火組織差異來獲得更好的可靠性。眾所周知熱處理的溫度和保溫時間都會對材料的性能造成一定的影響，所以熱處理的加熱時間也必須得到控制，通過“黑匣子測溫試驗”可獲得爐子特性參數，用于核算鋼管熱處理生產節奏，使鋼管的加熱和保溫時間得到準確控制。第十四頁，共三十三頁。鋼管淬火控制鋼管的淬火操作至關重要，淬火介質的溫度、內外淬火介質的流量必須達到工藝要求，以保證足夠的淬火冷卻速度。淬火冷卻時間要保證鋼管淬火后達到工藝要求的溫度。然而僅控制淬火工藝參數不能充分保證淬火效果，還要控制鋼管出爐等待淬火的時間，保證淬火前的實際溫度滿足淬火要求，鋼管整個淬火冷卻過程必須在操作人員的嚴密監視下進行。針對設備能力統計各個品種的淬透性數據，用于規范鋼種的應用，以保證產品的質量。淬火時為保證高質量的一致性，低淬透性鋼種生產厚壁產品時淬火水量選擇上限，當高淬透性鋼種生產薄壁產品時淬火水量選擇下限，這樣可以保證低淬透性鋼種的淬火效果也可以避免高淬透性鋼種出現脆裂現象。第十五頁，共三十三頁。工藝的確認處理工藝必須得到充分的驗證才能進行大規模生產。鋼管正式批量生產前均應進行小規模的試驗生產，新工藝經確認后方可正式應用。這種驗證應該包含多種項目：淬透性、拉伸強度(兩端和管體)、硬度、組織、晶粒度等等。當出現因為鋼管的材料特殊性對生產設備提出了更高的要求時，要保證鋼管性能穩定，熱處理過程應該得到更加嚴格的關注，制定適用可行的措施，當所采取的措施不能充分保障產品性能可靠時，要及時尋找可替換的材料或繼續深入研究。第十六頁，共三十三頁。試樣的抽取和追溯石油套管規范要求試驗用管隨機抽取，當多次試驗時抽樣要能代表該熱處理檢驗批的始、末及管子的兩端。但僅按照標準的要求去抽取試樣驗證整批鋼管的性能還存在很大的檢驗盲區，所以要嚴格制定取樣規程，根據實際生產條件完善取樣制度。例如：生產p110鋼級套管時，如一個生產批次只生產了一批數量的鋼管，則也應該取兩個試樣驗證鋼管兩端及生產始末(標準只要求取一個試樣)。鋼管加熱采用步進式連續熱處理爐，每個生產周期入爐的前、中、后鋼管的加熱狀態會存在一定差異，主要體現在開始和結束階段，爐底強度的不穩定造成控制系統響應不及時，因而爐溫波動較大，而加熱差異即可能導致鋼管性能的差異，第十七頁，共三十三頁。鋼管淬火時由于鋼種淬透性的影響以及鋼管壁厚尺寸造成的質量效應的影響兩端會存在一定的性能差異，并且淬火時鋼管與設備的接觸也會可能造成接觸點的淬火不充分，取樣時對各種因素都應充分考慮，抽取試樣要具有充分的代表性，絕不能簡單的隨機抽檢。鋼管行業近20年內得到快速發展，當前熱處理能力已經超過100萬以，產品涵蓋了IS011960規范中的全部鋼級和規格，并獨立開發自主知識產權的TP系列產品滿足用戶對于復雜地質條件下油井的需求，得到了全球用戶的充分認可。熱處理生產工序的穩定可靠為產品內在性能提供了堅實的基礎，更依賴于對生產環節相關因素的嚴格控制，對于工藝及設備的可靠性和穩定性的不斷追求。第十八頁，共三十三頁。鋼管調質爐發展第十九頁，共三十三頁。鋼管調質爐發展是伴隨工業技術的發展同步進行的。趨勢就是從最初的原始化、簡單化，發展到具有先進高新技術加入的高效化、快速化、成套化、數控化和聯動化。鋼管調質爐發展趨勢第二十頁，共三十三頁。第二十一頁，共三十三頁。鋼管調質爐的節能歸根結底還是工作原理的作用，電磁加熱屬于內熱，即促使物體自身發熱，相比電阻加熱的傳遞式加熱方式，既節省了加熱的時間，又避免了傳遞過程造成了熱量耗散造成的浪費。操作方便全面保護零壓掃頻恒功率輸出操作簡單，適用于各種加熱工藝。零壓啟動，更能適應頻繁啟動的要求過流、過壓保護，使設備運行可靠。感應加熱速度更快，節電效果更明顯。第二十二頁，共三十三頁。鋼管調質爐案例第二十三頁，共三十三頁。鋼管調質爐因具有節能、加熱效率高、速度快、可控性好及易于實現機械化和自動化等優點，而得到迅速發展和廣泛應用。目前己廣泛應用于熔煉、鑄造、彎管、熱鍛、焊接和表面熱處理等行業。在感應熱處理方面，應用最多的是感應淬火，其次是感應回火和感應退火或正火。而鋼管感應加熱是一種典型的應用。用鋼管調質爐進行處理后零件具有杰出的歸納機械功用，廣泛應用于各種重要的構造零件，特別是那些在交變負荷下作業的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但外表硬度較低，不耐磨。可用調質+外表淬火進步零件外表硬度。智能化鋼管調質爐采購前需要跟專業技術員說明加熱需求，提供加熱工件尺寸，加熱工件頻率等參數。根據實際需求制定相關設計方案。第二十四頁，共三十三頁。鋼管調質爐的方案設計就要找專業團隊第二十五頁，共三十三頁。第二十六頁，共三十三頁。第二十七頁，共三十三頁。第二十八頁，共三十三頁。第二十九頁，共三十三頁。