化工压力容器设计中的热处理问题探究

来源：核心期刊咨询网时间：2020-04-09 10:0212

摘要：摘 要：在化工压力容器设计中，焊后热处理工艺是保证其质量的重要策略。基于此，本文在明确化工压力容器设计中热处理前提条件的基础上，重点阐述了炉内整体热处理、分段炉内热处理、局部热处理、现场热处理这些化工压力容器设计中热处理的具体方法，为相关从

　　摘 要：在化工压力容器设计中，焊后热处理工艺是保证其质量的重要策略。基于此，本文在明确化工压力容器设计中热处理前提条件的基础上，重点阐述了炉内整体热处理、分段炉内热处理、局部热处理、现场热处理这些化工压力容器设计中热处理的具体方法，为相关从业人员提供参考。

　　关键词：石油化工;压力容器设计;焊后热处理
 

　　对于化工压力容器来说，受到材质、存储介质等因素的影响，需要在相关国家技术规范的指导下展开焊接后热处理，以此保证化工压力容器的使用质量，满足对压力容器的强度指标要求。特别是在化工压力容器设计与成型的过程中，应重点依托热处理技术完成预处理。能够看出，探究化工压力容器设计的热处理具有极高的现实价值。

　　1 化工压力容器设计中热处理的前提条件分析

　　第一，通用条件，主要包括材质、钢材厚度、热处理时的预热温度等。一般来说，材料中钢材强度或合金含量偏高，会提升焊接难度;钢材越厚，焊缝越深;依托预热能够缓解焊接部位温度梯度的减缓。

　　第二，特殊条件，主要包括：明确存在应力腐蚀的容器;注明用以高度/极度危害介质的碳素钢或低合金钢制容器。

　　2 化工压力容器设计中热处理的具体方法探究

　　2.1 炉内整体热处理

　　爐内整体热处理技术是现阶段化工压力容器设计中常用的一种热处理方式。此时，需将工件整体放置于炉内进行加热，由于在炉内环境中，工件整体的受热相对均匀，因此温度的上升与下降速度更容易掌握、控制，有着更好的压力容器热处理效果。现阶段，炉内整体热处理中使用的加热方法一般有三种，即电加热法、柴油内燃法、燃气法。其中，对于电加热法来说，其受到电源大小的限制，因此是能够在体积较小的压力容器热处理中使用;对于柴油内燃法来说，由于该技术相对成熟，以此使用范围更广;对于燃气法来说，主要使用了燃气与辅助局部电加热相结合的方式完成加热，并在三个燃烧器的支持下，促使高温高速气体流动，以此完成整体加热。相比于其他方法来说，燃气法的先进性更强，且更为节能环保，有着更高的应用、探究价值。

　　2.2 分段炉内热处理

　　当工件的尺寸相对较大时，受到炉内尺寸的限制，难以实现工件整体的热处理，此时，就需要使用分段炉内热处理技术完成化工压力容器设计的热处理。在这一过程中，应当提前确定工件在重复加热时的长度，一般来说，该长度必须高于1500mm。同时，还要对裸露在炉外的工件展开保温，避免化工压力容器工件的炉内部分与炉外部分温度差距过大。

　　为了保证分段炉内热处理的效果，要使用温度控制仪完成控温操作，将炉内温度稳定在0-1000℃的范围内，并保证温度的控制精度在±1℃。需要在炉内设置多个温度控制点，并使用计算机扫描显示。通常情况下，因保证扫描间隔为2秒，且在每间隔24秒时完成一次功率系数的修正。在分段炉内热处理中，控温过程均在的计算机显示屏中呈现，结合温度-时间曲线的自动形成与记录，最大程度的保证分段炉内热处理过程的稳定性与可靠性。另外，还要对使用K型铠装热电偶作为感温元件，直接将其插入炉内并紧贴外壁，以此保证实际加热温度测量的准确性。

　　2.3 局部热处理

　　在利用局部热处理进行化工压力容器设计中的热处理时，必须要确保使用的加热装置具充足的功率，为温度的有效控制提供支持。同时，还要保证加热的宽度足够，结合保温措施的使用，避免工件存在温差过大的情况。

　　在进行局部热处理中，需要用到的设备主要有智能温控仪、热电偶、陶瓷电阻丝加热板、打点记录仪、硅酸铝保温棉被等等。在实施过程中，应当重点完成以下工作：对于待热处理的工件，要将其摆放至加热板的有效加热范围内，且不得超过加热板的外侧边缘;有序摆放装炉板材，控制工件的平直度，避免在热处理后发生工件变形;为了保证待处理工件与热电偶有效接触，需使用螺栓将热电偶测量端固定于距离焊缝位置的50mm处。

　　2.4 现场热处理

　　除上述几种热处理技术外，现场热处理也是化工压力容器设计中热处理的常用技术，其也被称为整体炉外焊后热处理。在化工压力容器的设计过程中，受到制造、运输等环节的影响，相应工件必须要在现场展开焊接。基于这样的情况，需要将化工压力容器设为高温加热炉，在壳体内部进行加热、外部落实保温处理，也就是实施现场热处理。就当前的情况来看，现场热处理技术在我国得到了广泛应用，且相关工艺日趋成熟。在使用现场热处理展开化工压力容器设计中焊后热处理时，应当重点关注以下内容;保证的热电偶的选择与布置高度合理;确保热电偶与控温器相互匹配;设置正确的测量位置;选择合适的加热器，结合技术条件完成加热宽度的设计;提前确定保温厚度与宽度，科学控制热处理中的升温速度、降温速度与恒温时间，避免工件发生开裂。

　　3 总结

　　综上所述，为了保证化工压力容器的设计与使用质量，对其展开焊后热处理极为必要。结合实际情况与现实需求，选定炉内整体热处理、分段炉内热处理、局部热处理、现场热处理其中一种热处理技术，为化工压力容器设计的高质量提供了技术保障，增强了压力容器的稳定性与安全性。

　　参考文献：

　　[1]刘文庆.压力容器设计中热处理问题分析[J].中国设备工程，2019(11)：152-153.

　　[2]潘志锋.化工压力容器设计中的热处理问题分析[J].化工设计通讯，2018，44(10)：97.

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