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来源:濮阳市安诺能源科技有限公司 发布时间:2019-12-14
压力容器不仅是石油化学工业生产中的重要生产工具而且还遍及各行业。随着我国经济的快速发展已经取得了巨大的进步,但是在他的发展的过程中也存在很多问题和缺陷,尤其热处理问题。在压力容器的设计中,是否需要热处理及热处理种类、方法的选择、热处理的具体要求等是压力容器是否能安全运行的一个重要因素。
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压力容器焊后热处理的必要性和目的
压力容器设计依据是给定的工艺尺寸和工作条件,考虑制造和安装检修的要求,对压力容器各个元件正确的选择材料全面地进行载荷分析、应力分析。选择合理的结构型式,并确定既安全可靠又经济合理的强度尺寸。它通常在苛刻的操作条件下,长期连续工作的,一台压力容器的失效甚至一个零件的破坏,往往导致整套装置的停工,以致给国家财产和人员安全造成严重损失,因而,保证压力容器的长期安全运行对石油化学等过程工业生产具有非常重要的意义。压力容器的安全性首先决定于材料的选择,而金属材料的性能不仅与其化学成分、金相组织有关,而且与热处理状态紧密相关,热处理是改善金属材料及其制品性能的重要工序。GB150明确规定了各种压力容器钢板在其使用中的热处理状态。如:热轧状态、正火状态、回火状态、正火+ 高温回火状态、调质状态、固溶状态和稳定化状态。压力容器热处理效果的优劣,将直接影响产品的质量。
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热处理的种类和作用
热处理的种类很多,分类方法亦各不相同。压力容器行业习惯依据其目的的不同,将常用的热处理方法分为四大类,即焊后热处理、恢复力学性能热处理、改善力学性能热处理及消氢热处理。
在压力容器行业中,通常所说的焊后热处理是指为改善焊接接头的组织和性能,消除焊接残余应力等影响,将焊接接头及其邻近局部在金属相变点以下均匀加热到足够高的温度,并保持一定的时间,然后缓慢冷却的过程,称为“消除应力退火”或“消除应力热处理”。在压力容器技术文件和标准中的焊后热处理,主要指“消除应力热处理。”消除应力热处理可以松弛焊接残余应力,软化淬硬区,改变组织形态,减少含氢量,尤其是提高某些钢种的冲击韧性,改善力学性能。
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焊后热处理的方法
压力容器及其零件的焊后热处理方法,主要有炉内整体热处理、分段炉内热处理、局部热处理及现场热处理四大类。压力容器设计时,在可能条件下优先选用炉内整体热处理。
炉内整体热处理是将工件整体放入炉内加热的方法,由于工件在炉内受热均匀,温度及升、降温度速度易于控制,效果较好。
分段炉内热处理是因工件过大,受加热炉尺寸限制,只能采取分段的办法进行热处理。分段炉内热处理有两大技术关键,一是确定工件重复加热长度—GB150要求容器需要加热的长度不小于1500m m 。二是采取合适的工件裸露在炉外部分的保温措施,以免容器炉内、外温度梯度过大。
局部热处理的技术关键在于热处理装置要有足够的功率和准确的温度控制、足够的加热宽度以及适当的保温措施。
现场热处理亦称整体炉外焊后热处理。压力容器由于制造或运输的原因需要使用现场组焊,如高塔和球罐等。整体炉外焊后热处理,是将压力容器的壳体作为高温加热炉的炉体,在容器壳体内部加热,壳体外部用保温材料保温。目前该种方法在我国已日臻成熟,但受天气影响,雨雪、大风都给热处理效果造成不良影响。

综上所述,压力容器技术是一门综合性的科学技术,压力容器是为工艺过程服务的,他的安全运行涉及国家财产和人民生命安全。所以对压力容器的设计提出了越来越高的要求,热处理技术是压力容器设中的一个重要环节,所以在设计过程中一定引起高度重视。