化工壓力容器設計熱處理方法論文
摘要：隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，我國石油化工行業的生產技術有了穩定的進步，壓力容器成為重要的生產工具，熱處理問題成為關鍵。基于此，以化工壓力容器設計中熱處理問題作為研究對象，分別從通用條件和特殊條件兩方面分析化工壓力容器設計中需進行焊后熱處理的條件，結合實際情況分析化工壓力容器設計中焊后熱處理的方法。
關鍵詞：石油化工；壓力容器；熱處理
1化工壓力容器設計中需進行焊后熱處理的條件
1.1通用條件
化工壓力容器設計中，金屬熱處理就是將金屬材質的零部件放在介質中加熱，一直到適宜的溫度時并在這個溫度中保持一段時間，再以不同的速度進行冷卻，這就是機械制造中較為重要的技術，同其他工藝相比，熱處理技術不會改變零部件的形狀與化學成分，而是改變內部顯微組織和表面的化學成分，從而改善部件的性能。化工壓力容器設計中，人們在應用熱處理的時候也意識到焊接應力對容器會造成危害，很難判斷出焊接應力應該限制成什么水平。因此，化工壓力容器設計中需要進行熱處理的通用條件如下：①材質，鋼材強度級別隨著科學技術的進步而不斷提高，鋼材中合金含量有所增加，焊接性能開始變差，一樣的焊接工藝下會有焊接缺陷產生；②鋼材的厚度，厚度越大，焊接就越深，等到冷卻之后收縮傾向就會越強，合金含量增加導致鋼材的剛性加大，抵抗局部收縮變形的能力加強，焊接殘余應力就會比較大；③化工壓力容器設計中熱處理時有預熱溫度，在焊接之前進行預熱可以減緩焊接處和其他部位的溫度差，減緩高峰值焊接應力的出現。因此，在我國相關化工壓力容器設計熱處理工藝標準中，各種鋼材材質、鋼材厚度以及預熱溫度的設定就成為化工壓力容器設計進行熱處理的通用條件[1]。
1.2特殊條件
除了以上三種通用條件，還有兩種特殊條件，不管化工壓力容器設計中鋼材的材質、厚度以及預熱溫度是什么情況，都需要對鋼材進行焊后熱處理，這兩種特殊條件中，第一種是圖樣上標明有應力腐蝕的容器，第二種是圖樣上標明承裝毒性極強或者危害程度較高的容器。這兩種情況下，一旦焊接熱處理工藝應用的不到位，發生事故的后果是極其嚴重的。焊接殘余應力會導致鋼材腐蝕開裂，假如化工壓力容器中承裝的.是液化石油氣，這些液體中含有H2S，其中的雜質會對鋼材起到腐蝕的作用，如果是沒有雜質的液化石油氣，里面的丙烷與丁烷不會有應力腐蝕，它的應力腐蝕和濃度有關，與含水量也有關聯，因為只有液態的成分才會有應力腐蝕的存在。
2化工壓力容器及其零件的焊后熱處理方法
化工壓力容器設計中焊后熱處理的方法主要有四種：爐內整體熱處理，就是將工件整體放在爐中并開始加熱，工件在爐中的受熱會比較均勻，溫度無論是上升還是下降，其速度比較容易掌控，工件熱處理的效果更加好；分段爐內熱處理方法比較常見，如果工件尺寸比較大，爐內尺寸遭受限制，只能通過這種方法對化工壓力容器設計進行熱處理，這個時候需要確定工件在重復加熱的時候需要用到的長度，在相關工藝施工標準中要求化工壓力容器加熱的長度必須大于1500mm，還需要對裸露在外面的工件做好保溫措施，防止化工壓力容器設計中工件在爐內和爐外的溫度差距過于懸殊；局部熱處理需要保證熱處理裝置有足夠的功率，保證溫度可以得到有效控制，加熱的寬度足夠，保溫措施也要做到位；現場熱處理也被稱之為整體爐外焊后熱處理，化工壓力容器設計中，如果因為制造和運輸的原因，化工壓力容器不得不在現場進行焊接，這時就要將化工壓力容器當做高溫加熱爐，在殼體的內部開始加熱，外部來保溫。現場熱處理方法在我國應用廣泛，熱處理工藝日漸嫻熟，我國地域遼闊，南北相隔遠，受到天氣和溫度的影響都會使化工壓力容器設計中熱處理的效果不同，因此需要結合實際情況選擇合適的熱處理方法。鞍鋼成功為一個在建的國內規模最大煉化一體化項目供應500余t5m以上超寬規格壓力容器鋼板，這標志著鞍鋼突破了國內超寬規格壓力容器鋼板生產極限，成為世界首家具備5m以上超寬壓力容器CrMo鋼板供貨能力的企業。據介紹，根據客戶定制管道設計直徑1622mm，在國內首次采用單縫直焊工藝，因此必須采用5m以上超寬規格壓力容器鋼板。該項目所需的鋼板共計3200余t，其中寬度在4850mm以上的占比超過1/3，最寬要求達到5030mm，毛邊寬度達到5200mm，寬度規格為世界之最，此種寬度規格的壓力容器鋼板國際上沒有先例[2]。
3結語
總而言之，隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，化工壓力容器技術作為一門綜合性較強的科學技術，其安全運行被人們尤為關注。熱處理工藝涉及到國家財產安全和人身安全，我國對熱處理技術的要求越來越高，希望通過技術的革新為化工壓力容器設計奠定技術保障，從而提高容器的安全性與穩定性。
參考文獻
[1]管興國.化工壓力容器的安全控制分析[J].化學工程裝備，2018，（6）：259-260.
[2]樓旭錸.針對化工壓力容器可靠性的設計論述[J].化工管理，2016，（13）：196.
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