(山东电力建设第三工程公司，山东青岛，266100)
摘要：热处理施工是电站安装焊接施工过程中的重要环节，热处理直接影响焊缝力学性能，对管道运行过程中焊缝质量、寿命起到至关重要的作用。但是热处理施工隐蔽性强，不能直观的进行质量评判，施工过程中的质量影响因素非常多，特别是热处理设备(包含热电偶、补偿导线、采样板、记录仪等)如果校验不准确将会直接严重影响整个焊接及热处理施工质量。本文通过对DWK型电脑温控仪及相关附件现场校准的研究提出了相应的校准方案，以解决施工过程中因热处理设备校验不准带来的质量问题。
关键字：热处理 DWK型电脑温控仪 热电偶 校准
一、问题概述
焊接工艺评定是为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价，为焊接施工正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。在公司ASME焊接工艺评定过程中，我们在对SA335P91大口进行焊接工艺评定时发现，经焊后热处理后的P91焊缝硬度值超过了300HB，超过标准规定的最高值270HB，在经弯曲试验后于焊缝中间出现弯曲裂纹，试验不合格。
硬度值是检测热处理施工质量的重要指标，弯曲试验是测试材料抗弯强度并能反应其塑性指标的试验，硬度值超标意味着焊缝脆性大，抗弯性能差，不符合标准规定的力学性能要求。之后我们通过改变热处理工艺(恒温温度、时间等各个参数的变化)并进行了多次相同的试验，得到了同样的试验结果。在确定工艺没有问题的前提下，于是我们在热工专业的配合下对热处理设备进行重新校验，校验后我们最终得到了合适的硬度值并且弯曲试验也一次性合格。
此类问题在我们的项目上也屡见不鲜，热处理出现质量问题后，很多时候我们都是想当然的认为热处理设备或其元器件已经过厂家或委托第三方校验过了，首先从工艺或过程控制方面找原因，往往都是最后才去找设备校验的问题，并且我们以前对热处理设备的现场自行校验大多时候也只限于工人的自我经验做指导，并没有具体的进行过相关研究，本文结合ASME焊接工艺评定中对DWK型电脑温控仪及相关附件(记录仪、热电偶等)的现场校准研究，作出下述指导性的校准方案。
二、适用校准设备及相关附件
a、DWK型电脑温控仪
b、 EH100-***型记录仪
c、 铠装K型热电偶(常用绑扎式)
d、K分度焊接热电偶丝(焊接式)
e、热电偶补偿导线
三、校验所需计量设备与仪器
a、干式温度校验仪(炉)量程在0-1200℃
b、万用表：要求必须带mV功能，精度±0.01mV以上。建议采用数字式带直流电压电流信号发射功能的。
c、螺丝刀：1.0一字型；1.5十字型，用于调节采样板和记录仪
d、温度计：计量合格的可以测量室温的温度计两台，量程在-20~50℃，主要用于测量设备环境温度和热电偶冷端环境温度。
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四、校准程序
(一)热电偶校验
热电偶应有出厂合格证和校验计量证书。热电偶在现场校验可采取以下方案：
方案A：热电偶在热工计量室进行校验，铠装K型热电偶可直接送热工计量室进行校验是否准确，不准确的不能使用。成卷的K分度焊接式热电偶丝，每卷应取不少于3段，送热工计量室进行校验，校验过程中将热电偶丝取出，端头焊接在不大于4mm的铁片或者是圆钢上，建议采用能耐高温的P91/92材质，采用石英管或陶瓷管将镍铬镍硅丝分割开，按照检验铠装K型热电偶方式进行校验，如有一段不合格，此卷热电偶丝全部不能使用。
方案B：采用便携干式温度校验仪(炉)校验，推荐采用量程-20~1200℃。方法同方案A。
(二) DWK型电脑温控仪校准
DWK型电脑温控仪校准主要是校准采样板，采样板调节实际是调节的基础温度(在并偶情况下常说室温)。采样板一般有两个调节旋钮，粗调旋钮，每旋转一圈调节约20℃，微调旋钮，每旋转一圈调节约1℃。均为逆时针升，顺时针降。
校准采样板前，首先应保证热电偶冷端温度与设备环境温度一致，并能确保始终恒定，如不能保证恒定应采用合格的补偿导线将热电偶冷端引致设备处。然后通过以下两步进行校准：
a接通设备，选择一个相对容易升温和保温的工件按热处理工作工况进行(试验时采用φ168*10*200管工件)。设定一条曲线，升温速率300℃/H，恒温温度150、300、600、700、780℃，恒温段不小于15min，恒温时采用万用表测量热电偶冷端mV值。通过标准查询K分度热电偶温度对照表中热电偶测得的温度，在此需要进行冷端温度补偿(因为标准表格热电势是冷端温度为0时的数据，实测时冷端温度不为0)，测量热偶冷端环境温度。计算可知热电偶测量端温度为：查询K分度表对照温度+热电偶冷端环境温度=显示温度。根据计算数值调节采样板基准数值，以确定采样是否准确。
b在恒温段根据计算值使用1.0一字型螺丝刀调节采样板，采样板近黄色模块调节螺丝为粗调旋钮，顺时针旋转显示温度下降，每一圈约20℃；远黄色模块旋钮为微调旋钮，顺时针旋转为降，每一圈约1℃。
根据以上两条进行校准，各数值如与计算值不符，且采样板调节不能达到相符值，可判定采样板或设备是否有异常。
(三)记录仪校准
根据测量计算值使用1.5十字螺丝刀调节记录仪，EH100-1000(1200)有标识的三个调节旋钮。分别是：
ZERO-零点；SPAN-刻度；GAIN-增益。
ZERO-调零，调整记录仪起始打点位置。
SPAN-刻度，刻度调整，调整记录仪量程量程对应，在打印温度与监视画面温度不对应时进行调整。调整范围一般是±120℃，顺时针增大，逆时针减小。若需校验，在有条件的情况下按以下方式进行。
采用信号发生器对记录仪输入一个与需检验刻度相应的值，读取此时的指示值，进行调整。至少在刻度两端及中间三个点进行检定，最好不少于5点进行检定。现场检查可采用直读热电偶冷端值的方式进行，使用校验过的热电偶，将热电偶采用补偿导线直接接在记录仪上，测量热电偶冷端值，参照分度表查询对应数值，刻度值=查询值+仪表环境温度。此方式实用但误差大。
GAIN-增益，刻度指针在运行过程中发生抖动情况，可进行适当调节。
五、注意事项
a、必须采用补偿导线，对设备环境温度与热电偶冷端温度进行补偿。冷端引致设备处后接设备“+”“-”极或采用相同材质和粗细的铜线接设备。
b、补偿导线使用过程中应注意极性，补偿导线分正负极，正负极必须与热电偶正负极一致。如果错用极性，补偿导线失去作用，在环境温差不大的情况下，表现不明显。环境温差较大的情况下，温度将极不准确。
c、补偿导线材质与镍铬镍硅热电偶丝类似，也具有一定测温功能，但绝不可当作焊接热电偶使用。
d、校准好的采样板和记录仪应采用封签等措施，避免在使用过程中任意调节。
e、新设备入场必须进行校验，检查设备运行状态。
f、设备应加强日常维护，设备间应洁净，温度恒定。记录仪每三个月加注润滑油保养。
g、在施工过程中，至少每三个月对设备进行校准一次。如遇到换季，温差较大时(大于20℃)，应重新校准。在巡视过程中对设备状态产生怀疑，应及时检查校准。
六、结束语
在电站项目建设中，热处理施工相较于焊接施工来说更为重要，很多时候热处理工作只有一次机会，如果失败就只能更换设备，特别对于一些过热器集箱、再热器集箱等设备或其它一些设备接管座等特殊部位，如果因为热处理设备校验不准确造成热处理后焊缝硬度过低而被迫更换设备，那给工程带来的损失将是巨大的。
本校准指南经过试验研究可用于指导现场DWK型电脑温控仪的校准工作，热处理施工之前，无论是我们采用的是否是新设备，也不管我们的设备是否委托第三方进行过计量鉴定，我们自己都要进行校准以确保我们的热处理施工质量。
作者简介
姓名：郭强 工作单位：山东电力建设第三工程公司宁东项目部 职务：工程部副主任
论文作者:郭强 张金龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/9
标签：热电偶论文; 设备论文; 温度论文; 记录仪论文; 样板论文; 导线论文; 旋钮论文; 《电力设备》2016年第13期论文;