2000立方米球罐整体热处理方案
球罐热处理方案
球罐热处理方案1. 简介球罐是一种常用的容器，广泛应用于石油、天然气、化工等行业。
为了提高球罐的强度和硬度，常需要进行热处理。
本文将介绍一种针对球罐的热处理方案，以提高其材料的性能。
2. 热处理方案热处理是通过对材料进行加热和冷却来改变其组织结构和性能的过程。
针对球罐的热处理方案主要包括以下几个步骤：2.1 材料准备首先，需要准备好球罐的材料。
常见的球罐材料包括碳钢、合金钢等。
在选择材料时，应根据球罐的具体使用环境和要求来确定。
材料的成分和含碳量等因素将对热处理的效果产生影响。
2.2 加热处理将球罐材料放入坩埚或特定的加热设备中，对材料进行加热处理。
热处理温度和时间应根据材料的具体特性和要求来确定。
一般情况下，球罐材料的加热温度为800℃至1000℃，持续时间为数小时至十几小时。
加热过程中应控制好加热速度和均匀性，以保证热处理效果的一致性。
2.3 针对性处理根据球罐材料的特性和要求，可以在加热的基础上进行针对性处理。
例如，对于碳钢材料，可以通过渗碳、氮化等方式增加其表面硬度。
对于合金钢，可以通过淬火、回火等方式调整其组织结构和机械性能。
2.4 冷却处理在完成加热和针对性处理后，需要对球罐材料进行冷却处理。
冷却速度的选择将对材料的结构和性能产生较大影响。
常用的冷却方式包括水淬、油淬等。
选择合适的冷却方式需要根据具体材料的特性和要求进行。
2.5 检验和评估完成热处理后，需要对球罐材料进行检验和评估，以确保热处理的效果和质量。
常用的方法包括金相显微镜观察、硬度测试、拉伸试验等。
根据检验结果，可以评估材料的性能是否符合要求，并进行必要的调整和改进。
3. 注意事项在进行球罐热处理时，应注意以下几个事项：•确保热处理设备的安全性和稳定性，以避免意外事故的发生。
•控制好加热和冷却过程中的温度和速度，以保证材料的一致性和稳定性。
•严格控制热处理参数，避免超过材料的耐受范围，造成不良效果或材料损坏。
•根据具体要求选择合适的热处理方案和工艺，以获得理想的材料性能。
球罐热处理方案
球罐热处理方案简介球罐热处理是一种将材料加热到一定温度后进行冷却的工艺，目的是改善材料的力学性能和耐磨性。
本文将介绍球罐热处理的原理、步骤以及应用。
原理球罐热处理是通过控制材料的加热温度和冷却速度，改善材料的晶体结构和性能。
常用的球罐热处理方法包括退火、正火和淬火。
•退火：将材料加热到临界温度，然后缓慢冷却至室温。
退火能够消除材料中的应力和晶体缺陷，提高材料的延展性和韧性。
•正火：将材料加热到适当温度，然后迅速冷却。
正火能够提高材料的强度和硬度，但会降低韧性。
•淬火：将材料加热到临界温度，然后迅速冷却。
淬火能够形成马氏体组织，提高材料的硬度和耐磨性，但会降低塑性。
步骤球罐热处理的步骤包括材料准备、加热、冷却和后处理。
1.材料准备：选择合适的材料，并根据要求进行预处理，如去除表面氧化层、清洁等。
2.加热：将材料放入球罐中，加热到所需温度。
加热时需要根据材料的类型和要求确定加热时间和温度曲线。
3.冷却：根据球罐热处理的方法，选择合适的冷却介质和冷却速度，迅速冷却材料。
4.后处理：根据需要进行进一步处理，如清洗、退火等，以达到最终要求。
应用球罐热处理广泛应用于钢铁、铝合金等金属材料的制造和加工过程中，以提高材料的强度、硬度和耐磨性。
钢铁制造在钢铁制造中，球罐热处理可以用于退火、正火和淬火。
•退火：对冷拔、冷轧、焊接等过程中产生的应力进行消除，提高材料的延展性和韧性。
•正火：提高钢材的强度和硬度，适用于需要较高强度的零件制造。
•淬火：形成马氏体组织，提高钢材的硬度和耐磨性，适用于需要耐磨性能的零件制造。
铝合金加工在铝合金加工中，球罐热处理主要用于退火和时效处理。
•退火：消除应力和改善铝合金的可塑性，适用于挤压、拉伸等工艺。
•时效处理：通过加热和冷却控制，使铝合金材料达到最佳强度和耐蚀性能。
注意事项在进行球罐热处理时，需要注意以下几点：1.严格控制加热和冷却过程中的温度和时间，以确保达到所需的材料性能。
2.确保球罐和冷却介质的清洁，以避免污染材料。
热处理方案
热处理方案中石化清江石化有限责任公司2台×2000m3液化气球罐热处理工艺方案二○○○年七月目录1. 编制依据2. 概况3. 热处理方法与工艺4. 流程与装置5. 热处理前准备6. 热处理操作7. 劳动力组合与岗位细则8. 热处理效果评定9. 质量保证措施10. 安全措施11. 机具及材料一览表12. 热工计算13. 附图13.1 2000m3球罐整体热处理工艺流程图(1)13.2 2000m3球罐整体热处理保温图(2)13.3 2000m3球罐整体热处理测点布置图(3)13.4 2000m3球罐整体热处理工艺曲线(4)13.5 2000m3下级板温度补偿电加热器布置图(5)13.6 喷嘴结构示意图(6)13.7 焊接试板固定示意图(7)1. 编制依据及执行规范1.1 编制依据1.1.1 2000m3球罐工艺图1.2 执行规范1.2.1 《球形储罐施工及验收规范》GBJ94-981.2.2 《球形储罐工程施工工艺标准》SHJ512-901.2.3 《钢制球形储罐》GB12337-981.2.4 《钢制压力容器》GB150-981.2.5 《压力容器安全技术监察规程》2. 概况2.1 概况介绍清江石化有限公司2000m3液化气球罐为现场组焊的压力容器，根据施工图的要求为消除球罐组装与焊接的残余应力和变形，改善焊缝及热影响区的组织，减少产生应力腐蚀条件，需现场对这台球进行整体热处理。
2.2 主要技术参数容积 2000m3内径φ15700mm材质 16MnR介质液化石油气壁厚 48mm设计压力 1.75Mpa设计温度50℃容器类别Ⅲ重量 329624kg结构形式混合式3.1. 热处理方法及工艺3.1 热处理方法及原理本球罐采用喷嘴燃油内燃法整体热处理。
原理为：以球罐本身为燃烧室，球外表保温，用O#轻质柴油为燃料，利用装在球罐下部人孔上的油喷嘴为燃烧器，用压缩风将柴油喷入罐内雾化，用液化气点火，使雾化剂燃烧，以对流和辐射方式，使球罐加热到一定的温度，在这一温度下保持一定的时间，球体钢材在不发生相变的情况下，发生塑性变形，从而释放因组装焊接产生的残余应力，同时释放焊缝中的残余氢，细化晶粒，改善金属的综合性能，避免延迟裂纹的产生，达到提高球罐的使用寿命和安全性。
大型球罐整体热处理增效方法
大型球罐整体热处理增效方法摘要：由于大型球罐在企事业单位的普遍应用，基于消除对球罐焊接后产生破坏性应力，本文从球罐热处理的原理及要点，利用数值分析对球罐加装导流装置前后的热处理效果进行比较分析，确定大型球罐整体热处理的增效方法。
关键词：大型球罐热处理数值分析导流装置引言随着化工产业的发展，大型球罐的需用量也随之增大。
然而大型球罐焊接完成后焊缝留有焊接残余应力，有的可达到材料屈服极限，危害极大。
为此大型球罐通常在焊后进行整体热处理[1]以稳定结构尺寸改善焊缝、热影响区的组织，使淬火组织软化，从而改善焊接接头的性能，降低硬度、提髙塑性、断裂韧度及疲劳强度。
工程中，球罐进行整体热处理时，壁面最大温差须控制在一定范围内。
目前对体积> 2000m?的球罐采用内部燃烧加热整体热处理很难达到工艺要求。
文献[2]研究表明，在球罐采用整体热处理时，髙温燃烧产物中的一部分直接由下人孔沿球罐中心轴对称从上人孔排出，对球罐壁面的传热几乎没有作贡献；而另一部分沿中心轴到达上人孔附近后，再沿球罐内壁向下人孔方向流动，同时与壁面发生热交换使壁面温度升高，并损失部分热量，使其向球罐下部流动时与罐壁面的热交换量逐步减少，导致球罐壁面温度从上向下依次降低，从而产生壁面温差。
对体积较大的球罐，上述热处理方法会使其壁面最大温差加大而超过工艺要求的范围。
由此可知，要尽可能消除壁而温差，需加强罐内燃烧产物的循环以及与球罐壁面的对流传热过程，并尽可能降低燃烧产物的直接排出。
通过在球罐内部添加导流板等装置以增加燃烧气流在罐内回转的强度形成良好循环，并使回转气流与壁而发生尽可能多的热量交换减小能量损失，从而降低壁面温差提髙热效率。
一、改进方法在文献[2]的基础上，改进球罐内部喷射燃烧整体热处理，用计算流体力学模型对其内部流场结构进行数值模拟，结果表明，热流控制装置是热处理成功的关键。
温控装置的使用避免了通常情况下整体现场热处理球体上部温度高于下部温度的难点。
球罐安装过程整体热处理具体措施和工艺要求
对球罐的焊接部位进行强度测试，确保焊接质量可 靠。
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加热速度对球罐的热处理效果也有重要影响，过快的 加热速度可能导致球罐表面与内部温差过大，产生较
大的热应力。
应根据球罐的材料、厚度和热处理工艺要求，合理控 制加热速度，以减小热应力和变形。
对于大型球罐，应采用分段加热的方式，以减小温差 和热应力。
保温时间控制
保温时间是指球罐在达到预定加热温度后保持恒温的时间，其目的是使球 罐内部温度均匀分布，促进材料的充分转变和均匀化。
03
焊后热处理可以采用炉内加热或外部加热的方式，炉内加热具有更好的保温效 果和控制精度。在加热过程中，应严格控制温度和冷却速度，以避免产生新的 裂纹和变形。
03
球罐安装后的热处理
整体热处理
整体热处理是球罐安装后的重要环节，目的是 消除焊接过程中产生的残余应力，提高球罐的 稳定性和耐久性。
整体热处理需要在球罐内部进行，通过加热球 罐整体，使金属材料均匀受热，然后缓慢冷却 ，使金属内部的残余应力得到释放。
预热方法可以采用火焰加热、电加热、红外线加热等。预 热时应特别注意防止局部过热，以免造成球罐材料的脆化 。
焊接过程中的热处理
01
在焊接过程中，为了减小焊接变形和焊接残余应力，需要 进行适当的热处理。
02
根据焊接工艺的要求，可以采用局部热处理或整体热处理 的方式。局部热处理是指在焊接区域附近进行加热，而整
确保热处理方案符合相关标准和规范，并经过审批和备案。
准备热处理设备
根据热处理方案选择合适的热处理设 备，如电加热器、燃气加热器、红外 线加热器等。
对热处理设备进行检查和调试，确保 其性能良好、安全可靠。
2000m3混合式4带球罐方案
球罐施工方案1．概述1.1工程内容：天脊集团100万吨/年硝酸磷钾肥技改工程2000m3单体球罐一台，结构形式为桔瓣式加足球瓣的混合式，材质是16MnR。
1.2 建设单位：天脊集团1.3 设计单位：华泰工程公司1.5工程地址：山西省潞城市2．球罐技术参数及施工依据2.1．球罐技术参数2.2．主体焊接工作量(单台)2.3 编制依据2.3.1执行的主要技术标准、规范（1） GB150-1998《钢制压力容器》（2） GB12337-1998《钢制球形储罐》（3）《压力容器安全技术监察规程》（4） GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》（5） JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》（6） JB4709-92 《钢制压力容器焊接规程》（7） JB4730-94《压力容器无损检测》2.3.2执行本公司管理文件（1）《质量保证手册》Q/HSG00.05-2000（2）《压力容器含球罐组焊工程质量保证手册》Q/HSA11-98（3）《质量体系程序文件》Q/HSG01-22（4）《安全卫生与环境管理手册》Q/HSG27.01-20013. 施工程序施工程序见附图4.主要施工方法球罐安装采用单片散装法，焊接采用手工电弧焊，焊后要立即进行后热消氢处理，射线检测采用X（或γ）射线透照。
4．1 施工准备4.1.1 对通至球罐安装现场的运输道路和工作区域进行平整。
4.1.2 各种临时管路、水、电、库房、施工临时道路、平台等设施按现场平面布置图的要求进行设置。
4.1.3 对已进场的各种施工机械进行必要的检查、维修试运行。
4.1.4 对施工用的计量器具、样板等工具进行校验，工卡具等加工件全部运抵现场。
4.1.5做好球壳板及其他零部件的开箱检查及验收工作。
4.1.6对施工图、设计文件及制造单位提供的技术文件等认真审核，发现问题及早处理。
4.2. 球壳板检验4.2.1 球罐安装前,对球壳板的曲率、几何尺寸和坡口表面质量进行全面复查。
球罐整体热处理控制工艺规程
球罐整体热处理控制工艺规程1 前言球罐在组装焊接过程中焊缝处会产生较大应力（组装应力，温差应力和组织应力等），焊缝附近存在着淬硬组织和扩散氢，这些都是使球罐产生延迟裂纹和应力腐蚀裂纹的重要因素，从而可能导致球罐早期破损和事故的发生。
对球罐进行焊后整体热处理是消除焊缝应力，释放焊缝中的残余氢，改善和提高焊缝综合机械性能的有效方法，从而极大的提高球罐的安全使用可靠性。
本工艺规程是于本公司现场组焊的球罐整体热处理的通用工艺规程，在实际工程中应根据现场球罐的具体情况制定热处理实施方案。
2 工艺原理燃油内燃法为内热式热处理，它是将球罐作为炉膛，球罐外壁隔热保温，在球罐内部安装燃油燃烧装置，使燃油在球罐内燃烧，以此对球罐加温来达到热处理的目的，燃油内燃法采用了国产GD系列高压多孔喷嘴，使压缩空气与轻柴油在球罐内部雾化点燃后对球罐加热，通过调节压缩空气和燃油流量来控制火焰达到控制温度的目的。
在工程实践中应根据现场球罐的参数进行热工计算，确定喷嘴、空气压缩机、油泵、流量计、供风管道的规格型号。
2.1 施工工艺示意图见“燃油法球罐整体热处理示意图”。
3 热处理前的准备工作热处理工作应在本体焊接工作全部结束后、无损检测结果合格后方可进行，热处理前的准备工作及施工程序应按下列规定进行。
3.1 热处理前的一般规定3.1.1 调整脚手架，以便于保温、热处理操作及防火安全；3.1.2 搭设防雨、防风棚；准备消防灭火设施；3.1.3 松开地脚螺母、调整支柱，使其能自由膨胀位移并保持垂直，安装柱腿热膨胀位移监视装置；3.1.4 断开与球体相连接的平台、过桥、梯子等附件，以确保球体自由膨胀和位移；3.1.5 拆开与热处理无关之球罐接管管口，并用盲板封闭；3.1.6 在防爆区域施工应考虑采取隔离或屏蔽处理等安全措施。
3.2 热处理前准备工作的实施3.2.1 球罐柱腿移动装置安装：卸除地脚螺母后，在基础底板上置入减摩装置或涂上黄油，以减少球罐在热处理过程中膨胀位移的磨擦力。
2000立方米球罐整体热处理方案
2000立方米球罐整体热处理方案编制:校对:审核:审定:二??九年七月一、概况根据设计要求和按照GB12337-1998《钢制球形储罐》有关技术标准，需进行焊后整体热处理，采用燃油进行热处理。
为确保热处理工程质量按技术要求顺利进行，特制定如下热处理实施方案。
1、球罐主要设计参数(见表一)球罐主要设计参数表一序号项目参数1 15700mm 球罐直径2 设计壁厚 48 mm33 2000m 公称容积4 Q345R 球罐材质5 331t 总重量2、热处理依据本次热处理按GB12337-1998《钢制球形储罐》标准进行整体热处理。
3、热处理的目的为了消除球罐组装与焊接的残余应力，稳定球罐的几何尺寸，改善焊接接头和热影响区的组织和性能，达到降低硬度，提高塑性和韧性的目的，进一步释放焊缝中的有害气体，防止焊缝的氢脆和裂纹的产和生。
二、热处理方法及工艺规范1、热处理方法采用燃油法进行热处理以球罐内部为炉膛，选用0号柴油为燃料，球罐外部用保温材料进行绝热保温，通过鼓风机送风和喷嘴将燃料油喷入并雾化，由电子点火器点燃，随着燃油不断燃烧产生的高温气流在球罐内壁对流传导和火焰热辐射作用，使球罐升温到热处理所需的温度。
2、热处理工艺规范按照GB12337-1998《钢制球形储罐》选择如下热处理工艺参数和工艺曲线:(1)恒温温度 600?25?恒温时间 2h升温速度 50-80?/h(?400?时可不予控制)降温速度 30-50?/h(?400?时可不予控制)升温时的最大温差 ?130?降温时的最大温差 ?130?(2)热处理工艺曲线 (见图一)三、热工计算1、热工计算参数(见表二)热工计算参数表二序号项目参数1 15700mm 球罐内径d2 48mm 球壳板厚度δ3 Q345R 材质4 331t 球壳板重量G5 保温棉厚度δ 80-100mm36 保温棉容量G 65kg/m7 钢材比热C 500?:0.162Kca1/kg .?:600?:0.18Cal/kg . ? 8 钢材导热系数λ1 500?:30.962Kca1/m.h. ?:600?:28Kca1/m.h. ? 9 保温棉导热系数λ0 500?:0.07Kca1/m.h. ?:600?:0.828KCa1/m.h. ?10 保温棉比热λ 0.2Kca1/kg. ?11 环境温度 ? 3512 燃烧油号柴油02、计算热处理耗热量见表三，以下是升温到500?-600?期间，升温速度按50?/h-80?/h时的计算结果。
球罐热处理施工方案
球罐热处理施工方案一、准备工作：1.确定球罐热处理的温度和时间要求。
根据材料的类型和要求，确定需要进行的热处理温度和时间。
2.确定球罐热处理的方法。
根据材料的特性和要求，选择适合的热处理方法，如正火、淬火和回火等。
3.准备热处理设备和工具。
确保热处理设备和工具的正常运行，并做好相应的维护和保养工作。
二、热处理过程：1.热处理前的预处理。
根据材料的类型和要求，进行适当的预处理工作，如去除氧化层、降低杂质含量等。
2.加热。
将球罐放入热处理设备内，并按照预定的温度和时间要求进行加热。
加热过程中要注意温度的均匀分布，避免出现温度的浮动和不均匀。
3.保温。
在达到热处理温度后，保持一定时间，使材料内部的组织结构得到平衡和稳定。
4.冷却。
根据热处理方法的要求，选择适当的冷却方法进行冷却，如水冷、油冷等。
冷却过程中要控制冷却速度，以确保材料的性能不受损害。
5.清洗。
在热处理完成后，将球罐从热处理设备中取出，并进行必要的清洗工作，以去除表面的氧化物和其他杂质。
三、检验和评估：1.材料性能测试。
对热处理后的球罐进行材料性能测试，如拉伸强度、硬度等，以评估热处理效果是否符合要求。
2.组织结构观察。
通过显微镜等工具观察热处理后的球罐的组织结构，以评估热处理效果是否符合要求。
3.报告撰写。
根据实际测试结果和观察，撰写热处理效果的报告，并将其归档，作为后续工艺控制的参考。
以上是一个球罐热处理的施工方案，不同的材料和要求可能会有所不同，施工人员在操作过程中应严格按照相关标准和规范进行操作，并严格控制各个环节的质量。
球罐热处理作业指导书
2000m3球罐热处理作业指导书目录1 总则 (1)2 编制依据和适用范围 (1)3 工艺流程及控制要点 (1)4 热处理工艺规范标准要求 (4)5 材料、设备及人员配备 (6)6 质量保证措施 (7)7 HSE保证措施 (8)8 环保措施 (9)1 总则本作业指导书属通用性工艺文件，须与产品工艺文件配合使用。
如产品图纸、工艺文件有特殊要求时，还需执行产品图纸、工艺文件。
球罐的整体热处理是一个特殊过程，具有不可逆性的特点。
2 编制依据和适用范围2.1 编制依据2.1.1 GB150《钢制压力容器》2.1.2 GB12337《钢制球形储罐》2.1.3 GB50094《球形储罐施工及验收规范》。
2.2 适用范围本作业指导书仅适用于2000m³碳素钢和合金钢球罐焊后整体热处理施工作业。
3 工艺流程及控制要点3.1 工艺流程球罐整体工艺流程图3.2 工艺操作要点3.2.1 保温系统3.2.1.1 眼块及钢筋圈安装要求：在球壳外围喷淋支架焊接点焊接三周眼块，并将6#钢筋围绕三圈，以紧线器拉紧固定，并用14#镀锌铁丝将眼块与钢筋固定，形成三个钢筋圈紧贴于球皮外围，以悬挂保温棉。
（2000立最好使用钢带的方法，保温效果更好）3.2.1.2 保温棉选用及安装要求：保温棉宜采用陶纤毡做内芯、耐高温的玻璃丝布做面制作，将保温棉上下固定于所设的6#钢筋之间进行固定绑紧，确保保温棉紧贴球壳外壁，减少散热量。
在保温过程中应注意保温棉的正确使用，不得随意损坏保温棉。
要保证在整个热处理过程中，保温棉外围温度不超过60℃，要求保温棉要包的严密，搭接的部分留出足够的距离，以确保整个球罐的保温效果。
3.2.2 测温系统测温系统由表面热电偶和长图记录仪组成3.2.2.1 热电偶布置要求：热电偶应与补偿导线相匹配采用K型，布置热电偶的数量应符合施工技术措施及《球形储罐施工规范GB50094-2010》要求，热电偶使用点焊机进行点焊式固定于球壳外，按照从上至下的顺序布置（应与布置图相符）。
球罐热处理
2000m3球罐整体热处理工法*****第四安装防腐有限公司球罐的整体热处理是一个特殊过程，具有不可逆性的特点。
对各方面的要求比较高，从外部条件来讲，必须选择良好的天气，必须保证电源供应。
从内部条件来讲，必须做好整套热处理设备的预试验工作，确保各部位如供油系统、供风系统、测温系统等运行正常，同时要准备好备品备件及机械仪表抢修工作。
热处理还需要多工种紧密配合，分工明确，责任到人。
我公司承建的******公司LPG储运项目的两台2000m3LPG球罐，内径为φ15700mm，材质16MnR，共有34块球壳板，球壳板厚度为49mm。
该两台罐容积较大，厚度较厚，由于国外施工条件限制，造成热处理难度较大，在施工过程中经我公司技术人员的积极努力，保证了整体热处理的一次成功，经认真总结，形成了此工法。
1. 热处理前应具备的条件1.1所有球壳板焊缝、预焊板与球壳板间焊缝及产品试板焊缝均已焊接完毕。
1.2球罐内外所有组装用工卡具、吊耳均已清除，焊缝打磨完毕，球壳板缺陷修补完毕。
1.3焊缝的各项无损检测工作全部完成。
1.4产品试板均匀布置在球壳高温区，与球壳贴紧。
1.5全部接管已用盲板封堵。
1.6球罐几何尺寸符合规范要求。
1.7已采取防雨、防风、防火、防停电等措施。
2热处理工艺柴油雾化内燃法，使用我公司自行研制的整套热处理设备。
2.1升温速度，300℃以下不限；300℃以上，升温速度应控制在50－80℃/h 范围内。
2.2恒温温度和时间：恒温温度为625±25℃，恒温时间为120分钟。
2.3降温速度：300℃以上应控制在30－50℃/h范围内，300℃以下可自然冷却。
2.4在300℃以上阶段，球壳表面上任意两测温点的温差不得大于130℃。
3热处理前的准备工作3.1球体的保温a为了尽量减少热量散失，球体外表面采用两层软质保温材料,内外层均为60mm厚的硅酸铝缝合毡。
b在上、下人孔位置附近各放置1个Φ2600mmδ4mm的环形钢板带圈，在赤道带上环缝附近放置1个由40×4mm扁钢制作的环形扁钢带圈，将焊有铁钉的扁钢带在环形钢板带圈与环形扁钢带圈固定，其布置间距如下图所示：c保温被挂于铁钉上，并紧贴球壳表面，接缝处要搭接严密，外层与内层保温被接缝要错开300mm。
球罐热处理方案1
1、概述1.1工程概况×××××装置工程项目中液氨及酸碱罐区工程，我公司施工的四台2000m3 液氨球罐,本球罐属三类压力容器，按设计图纸要求均需进行焊后整体热处理，以达到消除焊接残余应力，改善性能的目的，确保球罐使用的安全性。
⑴液氨球罐设计图纸及技术说明；⑵《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999；⑶《钢制压力容器》GB150-1998；⑷《钢制球形储罐》GB12337-1998⑸《球形储罐施工及验收规范》GB50094-1998⑹《球形储罐工程施工工艺标准》SH/T3512-20022、施工方法及准备工作2.1施工方法球罐整体热处理采用轻柴油内部燃油法。
现场使用全自动控制燃烧器，利用燃烧后的高温烟气加热球体。
产品试板安置于球罐外侧，烟气由上人孔安置的烟囱排出。
2.2准备工作⑴与球罐受压件连接的焊接工作全部结束，经无损检测合格，并具备探伤专业所提供的工序交接记录。
拆除球罐内部一切临时设施，并清扫干净，热处理前组织监理、质量检测部门联合检查。
⑵将热电偶按指定位置与球壳板进行固定，热电偶分布见图1⑶把产品焊接试板布置在球罐热处理时高温区的外侧，三块试板在同一水平位置成120°均匀分布，并用支架和楔铁使其与球壳紧贴，间隙用无锈细铜丝塞紧，以确保传热良好，使其与球罐均匀同步升温。
⑷在球罐上人孔处，装设烟囱一个，烟囱内装有防火罩和旋转阀，通过旋转阀的开闭，调节热处理的升降温速度。
⑸与热处理无关的接管和开口，用绝热材料封堵。
⑹安装燃烧器，燃烧器与下人孔法兰间用绝热材料隔绝。
连接燃烧器动力线路及控制线路。
⑺安装测温系统所用热电偶和补偿导线。
⑻连接油管道及油泵（见系统图2）。
⑼脱开与球罐联接的钢结构，并调整球罐外侧脚手架与球壳板及柱腿外侧的间距，确保柱脚移动的顺利和绝热施工的需要。
⑽松开拉杆和地脚螺栓，在支柱地脚板底部设置移动装置。
简易装置是在基础底板上焊上定位块后，在定位块和支柱底板之间夹上方冲子，利用锤击方冲子的方法实现移动。
球罐的整体热处理工艺
球罐的整体热处理工艺球罐的整体热处理工艺主要包括加热、保温、冷却和回火等环节。
下面将从各个方面详细介绍球罐的整体热处理工艺流程。
首先是加热环节。
球罐在加热过程中需要通过加热设备将温度升高到一定程度。
加热设备可以是电阻加热炉、燃气加热炉或者是电磁感应加热炉等。
具体选择哪种加热设备需根据球罐的材质、形状以及规格等因素来决定。
在加热过程中，需要控制加热速度和温度均匀性，避免产生过渡组织和热应力。
接下来是保温环节。
在加热到一定温度之后，需要将球罐保持在此温度下一段时间，以使球罐内部组织结构发生相应的变化。
保温时间的长短根据球罐的材料和要求来确定，一般为数小时到数十小时不等。
在保温过程中，需要控制温度的稳定性和均匀性，确保球罐各个部位都得到相同的热处理效果。
然后是冷却环节。
在保温结束后，需要通过冷却措施将球罐温度降低到室温，以使其内部组织结构进一步稳定并达到所需的性能。
冷却的方式可以是自然冷却、强制冷却或者是水淬等。
具体的冷却方式需根据球罐的材料和要求来确定，以避免由于过快冷却导致的应力过大和组织退火等问题。
最后是回火环节。
在冷却完成后，有些球罐需要进行回火处理，以减小冷却过程中产生的内应力，提高球罐的韧性和塑性。
回火的温度和时间根据球罐的材料和要求来确定，一般要求回火温度较高，时间较长。
回火温度和时间的控制也是关键，需要严格控制回火温度和时间的范围，避免产生过烧或者回火过度的问题。
综上所述，球罐的整体热处理工艺包括加热、保温、冷却和回火等环节。
每个环节都需要严格控制相关参数，以保证球罐热处理后能够具备所需的力学性能和组织结构。
同时，还需要根据不同的材料和要求来确定具体的热处理工艺，以获得最佳的热处理效果。
2000m3球罐热处理方案
方案编号:SLHT-1211-01 胜利石化总厂气分装置新建工程轻烃区2000m3丙烯球罐焊后整体热处理方案编制：审核：批准：山东同新热处理工程有限公司2012年11月1 工程概况胜利石化总厂气分装置新建工程轻烃区新上一台2000m3丙烯球罐，根据球罐的设计制造技术条件和国家现行压力容器制造技术法规、标准要求，需进行焊后整体热处理。
采用内部燃油法对球罐进行焊后整体热处理。
为确保热处理质量满足设计规定的要求，特制定本方案。
1.1球罐主要设计参数（见表1）表1 球罐主要设计参数序号项目参数丙烯球罐1 球罐规格Ф157002 设计壁厚54mm3 公称容积2000m34 球罐材质Q370R5 操作介质丙烯6 金属质量（kg）≈3303501.2热处理施工依据《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004-2009《压力容器》GB150-2011《球形储罐施工规范》GB50094-2010《钢制球形储罐》GB12337-19982 热处理方法及工艺规程2.1热处理方法采用球罐内部燃油法进行整体热处理，用球罐腔体为炉膛，球罐外侧用保温材料进行绝热保温作为炉体，选用全自动比例燃烧器进行加热，随着燃油不断燃烧，产生的高温气流在球罐内进行对流传导和辐射，使球罐升温到热处理所需的温度。
2.2热处理工艺规范根据国家现行压力容器制造技术法规、标准要求，选择如下热处理工艺参数（表2）和工艺曲线。
表2 热处理工艺参数序号 项目 技术指标 1 保温温度 565℃±25℃ 2 保温时间130min 3 升温速度（≤400℃时可不予控制） 宜为50～80℃/h 4 降温速度（≤400℃时可不予控制） 宜为30～50℃/h5 升温时的最大温差 ≤120℃6 保温时的最大温差 ≤50℃3 热工计算 3.1热工计算参数表3 热工计算参数序号 项目参数 1 球罐内径 d Ф15700mm 2 球罐壳体厚度 δ 54mm 3 材质Q370R 4 球罐金属质量 G 330350kg 5 保温棉厚度 δ 60mm 6 保温层外表面积 S ≈796m 27 保温棉重量 G 4301kg （采用无碱玻璃棉）8 保温棉密度 γ 60kg/m 39 钢材比热 C 600℃：0.586kJ/(kg·℃)；700℃：0.645(kJ/kg·℃) 10 钢材导热系数 λ1 600℃：32.56W/(m·℃)；650℃：31 W/(m·℃) 11 保温棉导热系数 λ0 600℃：0.15W/(m·℃)；700℃：0.187 W/(m·℃) 12 保温棉比热 λ 600℃：1.04kJ/(kg·℃)；700℃：1.04kJ/(kg·℃)13 环境温度 ℃14 燃烧油 0号柴油（根据气温选择标号）565±25℃ 温度 565℃时间（h ）400℃130min自由升温30～50℃/h50～80℃/h热处理工艺曲线自由降温3.2计算在500℃~550℃区间以50℃/h速率升温时，单位时间耗油量数值最大，具体数值见表4。
球罐安装过程整体热处理具体措施和工艺要求
热处理过程中应进 行温度测量和控制 ，以保证温度符合 工艺要求
02
球罐安装前的准备工作
确认安装场地和设备
确认安装场地是否符合安全要求，是否需要采取额外的安全措施。
检查安装设备是否齐全和正常，包括起重机、吊车、运输车等。
准备热处理设备和材料
根据球罐安装需求，准备相应的热处理设备和材料。
对热处理设备和材料进行检查和测试，确保其正常运转和符合工艺要求。
排放标准
对于产生的废弃物和排放物，应制定相应的排放标准，并严格执行。同时，应定期监测排放物是否符合标准，以 确保对环境的影响得到有效控制。
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安全措施
整体热处理过程中可能存在安全隐患，因此应采取相 应的安全措施。例如，使用防护设备、定期检查工作 区域的安全状况等。
05
工艺要求和质量控制
焊接工艺要求
焊接前准备
检查焊接设备、焊材和预热温度是否符合要 求。
焊接参数
选择合适的焊接参数，确保焊接质量和效率 。
焊接顺序
按照规定的焊接顺序进行，控制焊接变形。
01
02
03
改善焊接接头的组织和 性能，提高接头的塑性 和韧性
04
细化晶粒，提高钢的机 械性能
整体热处理的工艺流程
1. 将球罐组装完毕，检查内部和外部尺 寸，确保符合设计要求
5. 回火处理，将球罐取出后加热到回火 温度，保温1-2小时，然后冷却至室温
4. 进行淬火处理，将球罐快速放入淬火 液中，使表面迅速冷却
检查试压设备、管道和仪表是否符合要求。
试压压力选择
根据设计要求选择试压压力。
试压程序
按照规定的试压程序进行，控制升压速度和保压时间。
2000m3球罐现场组焊及热处理
2000m3球罐现场组焊及热处理摘要本文介绍球罐的现场组装、焊接及焊后热处理的要点，提出质量控制措施。
关键词球罐；现场组装；焊接；质量控制球罐是一种在石油、化工等行业被广泛应用设备。
由于其制造和场地限制，大多数的球罐在现场制造安装。
我以公司为用户制作的一2000 m3球罐为例子，介绍其制作方法和后续的热处理经过。
1简介该球罐为四带混合式结构，体积2000m3，直径Φ15650mm，质量257140 kg。
球壳板52块，材质Q345R，壁厚32mm，支柱10根。
球罐设计压力1.10MPa，设计温度50 ℃，水压试验压力1.38MPa，焊接接头系数1.1，腐蚀裕量2.0mm，抗震设防烈度为7，场地土类别为I。
此球罐施工的重点是吊装、焊接难度大，为此，对球罐吊装、焊接及后期的热处理进行严格控制，而且，在焊接后的检测方面也严格控制，以保证的安全和质量。
2 对接球罐施工步骤为：安装前准备—对设备基础校验—球壳检查—罐体的连接制造—焊缝探伤—后续热处理—附件装配—水压试验—防腐及保温—验收和报检。
2.1吊装采用竖立中心塔架分瓣吊装，组对的方法法施工，利用1台70 t吊和1台50t吊装。
2.1.1 上、下段支柱组装上、下段支柱组装在现场钢平台上进行，采用千斤顶进行下段支柱的精确调整。
2.1.2 中心柱塔架吊立用50 t汽车吊吊立中心柱塔架。
2.1.3 赤道部分壳体安装按图纸安装前编辑好的顺序吊装，焊接赤道部分壳体，先安装2块带支柱的壳体，注意径向和轴向安装角度，然后把1块不带支柱的赤道壳体安装就位，根据以上方法安装完赤道壳体。
安装时应保证上、下环口的安装间隙。
2.1.4 温带壳体的安装把一块温带壳体安装到位，依次安装相邻的温带壳体，从两支柱中间开始安装温带壳体板，直至对称位置，在其垂直方向遵照此方法依次安装，直到全部完成温带赤道壳体的安装。
把下部一端用支柱与中心柱塔架固定，根据图纸提供的尺寸，保证对接接口处间隙满足施工前严格制作的安装样板要求。
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2000立方米球罐整体热处理方案
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审定：
二○○九年七月
一、概况
根据设计要求和按照GB12337-1998《钢制球形储罐》有关技术标准，需进行焊后整体热处理，采用燃油进行热处理。
为确保热处理工程质量按技术要求顺利进行，特制定如下热处理实施方案。
1、球罐主要设计参数（见表一）
球罐主要设计参数表一序号项目参数
1 球罐直径15700mm
2 设计壁厚48 mm
3 公称容积2000m3
4 球罐材质Q345R
5 总重量331t
2、热处理依据
本次热处理按GB12337-1998《钢制球形储罐》标准进行整体热处理。
3、热处理的目的
为了消除球罐组装与焊接的残余应力，稳定球罐的几何尺寸，改善焊接接头和热影响区的组织和性能，达到降低硬度，提高塑性和韧性的目的，进一步释放焊缝中的有害气体，防止焊缝的氢脆和裂纹的产和生。
二、热处理方法及工艺规范
1、热处理方法
采用燃油法进行热处理
以球罐内部为炉膛，选用0号柴油为燃料，球罐外部用保温材料进行绝热保温，通过鼓风机送风和喷嘴将燃料油喷入并雾化，由电子点火器点燃，随着燃油不断燃烧产生的高温气流在球罐内壁对流传导和火焰热辐射作用，使球罐升温到热处理所需的温度。
2、热处理工艺规范
按照GB12337-1998《钢制球形储罐》选择如下热处理工艺参数和工艺曲线：（1）恒温温度600±25℃
恒温时间2h
升温速度50-80℃/h（≤400℃时可不予控制）
降温速度30-50℃/h（≤400℃时可不予控制）
升温时的最大温差≤130℃
降温时的最大温差≤130℃
（2）热处理工艺曲线（见图一）
三、热工计算
1、热工计算参数（见表二）
热工计算参数表二
序号项目参数
1 球罐内径d 15700mm
2 球壳板厚度δ48mm
3 材质Q345R
4 球壳板重量G 331t
5 保温棉厚度δ80-100mm
6 保温棉容量G 65kg/m3
7 钢材比热C 500℃：0.162Kca1/kg .℃：600℃：0.18Cal/kg . ℃
8 钢材导热系数λ1 500℃：30.962Kca1/m.h. ℃：600℃：28Kca1/m.h. ℃
9 保温棉导热系数λ0 500℃：0.07Kca1/m.h. ℃：600℃：0.828KCa1/m.h. ℃
10 保温棉比热λ0.2Kca1/kg. ℃
11 环境温度35℃
12 燃烧油0号柴油
2、计算
热处理耗热量见表三，以下是升温到500℃-600℃期间，升温速度按50℃/h-80℃/h时的计算结果。
速率烟气单位时间耗油量时间单位耗油量10000Kca1/h
℃/h℃BKg/h 流量L/h Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 总耗热量l 65 550 406 484 30.4 30.4 18.56 100.84 24.4 8.8 487
Q2-热壳板与保温层的传热损失
Q3-保温层的蓄热损失
Q4-炉废气带走的热
Q5-燃料化学不完全燃烧损失的热理
Q6-燃料机械不完全燃烧损失的热量
B-燃料油的用量
本次热处理工程采用德国EK9-1000L-R型枪式燃烧器，其燃烧能力产生的热量为11000000kca1由表三可知，球罐热处理时能满足供热要求。
四、热处理现场工艺设计
1、热处理工艺系统
本次热处理工程由供油、燃油、测量、功率控制、柱腿移动组成。
A：燃油系统
燃油系统采用德国EK9-1000L-R型枪式燃烧器，燃烧器与球罐下入孔相接，采用一套微机系统对热处理工程进行智能化控制，以满足工艺要求，燃料采用0号柴油通过油泵送油，经电磁阀控制进入喷嘴喷出，燃烧器鼓风机由底部送风助燃，雾化燃烧油，自动电子点火器点为燃燃油进行燃烧。
B：供油系统
（5）
根据热工计算，本次罐热处理最大耗油量为487L/h，单台热处理耗油量≤4吨，储油罐一次装油量应保证单台球罐热处理全周期所需油量的1.5倍，故应设备容量为6吨的储油罐。
C：温度测量控制系统
温度测量监控系统由热电偶，补偿导线和一套PC-WK型集散控制系统对温度进行智能化测量和控制。
C-1测量点布置
按照GB12337-1998《钢制球形储罐》有关技术标准的要求，本次热处理共设测温点24个，上下半球共7个带，测温点应均匀布置在球壳表面，相邻测温点间距应≤4500mm，距入孔与球壳环缝边缘250mm以内及产品试板上必须设测温点。
详见测温点布置图（图二）
C-2热电偶安装
采用储能式热电偶点焊机，按图二要求将热电偶牢固地点焊在球壳外侧，烟道气和试板应单独另设热电偶。
补偿导线应妥善固定，以防烧毁。
各热电偶型号均为K型镍铬-镍硅，补偿导线采用K型双芯线。
C-3温度监测
温度监测配置两套系统，一套是EH100-24长图自动平衡记录仪1台，共可记录24个测温点，另一套是微机集散型温度监控系统，3秒钟扫描一个测温点巡回检测各测温点的温度，并与设置的热处理工艺曲线进行比较对照。
D：柱腿移动措施
热处理前将罐支柱杆及地脚螺栓全部松开，以保证热处理过程中位移，在每一个柱腿处安装千斤顶一台，并对每个柱腿处设置垂直标准点（径点环向）柱腿移动前在基础板上做出移动量刻度进行移动。
柱腿移动量由公式L=DO×a×t计算，见表四要求。
式中a—材料的线膨胀系数
DO—球罐直径
温度范围℃100 200 300 400 500 600 累计移动量mm 7.6 15.2 19.8 25.4 28 30.6
3、保温方法
球罐保温材料采用超细玻璃纤维毡，总厚度100mm保温棉采φ6和保温钉固定，安装保温棉块时要用14#铁丝在保温钉上交叉绕紧，尤其应注意防止下半球安装的保温棉块下塌脱落。
球罐上的入孔，接管，均应加保温棉，从支柱与球罐连接焊缝的下端算起向下1m长度范围内的支柱需保温。
保温的效果具体由微机每3秒钟巡检上点，每2分钟左右巡查一遍的速度加以监控，能及时发现保温的缺陷发生温差信号告警，提示加以补救。
4、试板与球壳板同步热处理
（7）
在热处理规范中要求试板与球罐的球壳板采用相同工艺进行热处理。
因此规定把试板放在温带以120°间隔放置三块试板力求同步，事实上试板因放在球壳板外侧，靠球壳板温度传导给试板，因此试板必定滞后和低与球壳板的温度。
本次热处理由微机采样方试板附近测温点的温度，把这一温度作为试板的
设定温度，由智能仪表自动加以补温使之保持在±1℃的温差内，做到同步热处理。
五、热处理前的准备工作
1、球罐球体、入孔、接管及预焊件等必须全部焊接完毕，并经外观检察和无损探伤检查合格。
2、所有无损探伤检查工作必须作完。
3、球罐内外表面质量和几何尺寸应检验合格，记录齐全。
4、产品试板焊接检查合格，并经监检人员确认，试板在球壳上固定应牢固。
5、所有原始资料齐全，并经质保系责任人员签字认可，经监检单位和甲方确认。
6、热处理系统装置必须全部安装好，各系统应调试完毕。
7、供电系统经全面检查合格符合要求，并和有关部门联系，确保热处理期间不断电。
8、应掌握气象资料，热处理应避开大风与下雨天气。
9、各岗位人员应齐全到位，并经培训上岗，分工协作。
（8）
10、施工技术方案应向有关人员交底。
六、施工组织
1、人员
郑来林、王浩林等。
2、为确保热处理工作顺利进行，设置岗位和职责范围，详见表五要求：
热处理岗位和职责范围（表五）
序号岗位名称人数责任范围
1 指挥岗 1 负责指挥整个热处理工艺实施和掌握热处理全过程各种情况及各种问题
2 工艺操作岗 2 负责燃烧及供油系统正常进行
3 议表维护岗 1 负责测温系统及燃烧系统仪表正常动行及故障处理
4 电器机械
维护岗
1 负责热处理系统电器，机械设备正常动行及故障处理
5 柱腿移动岗 4 负责柱腿移动（由甲方安排操作人员）
6 保温棉
检查岗
2
检查保温棉完好程度测量外层温度，如属保温棉脱落或外
层温度＞60℃应及时补救
7 安全防火岗 1 热处理防火措施落实及过程监控
1、清理现场易燃易爆品及闲置器材，清量工作道路，装好夜间照明，准备足够数量的消防器材。
2、储油罐，液化气瓶，乙炔瓶应离处理点火处20米以外。
3、保证安全送电，各种电缆线布置整齐合理。
4、坚守岗位，尽职尽责，无关人员不得进入热处理施工现场。
5、热处理整个过程中，应有专人24小时全程安全监护。
6、及时掌握天气预报，严禁在5级以上大风或雨雪天气进行热处理作业。
7、设好安全警戒，严禁无关人员进入或通过热处理区域。
8、做好安全应急预案，以备在突发或紧急情况下起动。
八、应急预案
本应急预案是指应当预先考虑到当发生非正常情况时应当采取的措施，以及为采取相应措施时应当预先准备的器材、材料等。