化工压力容器设计中的热处理问题分析

化工压力容器设计中的热处理问题分析

发表时间：2019-07-31T14:54:58.700Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：张杰[导读] 在压力容器的设计与制作过程中，为了能够满足压力容器强度等指标的需求，在容器成型之后就需要进行热处理技术的预处理。上海森松压力容器有限公司 201323 摘要：现阶段，在石油、化工等行业中，压力容器得到了较为广泛的应用，是一种常用的设备。一般来说，压力容器有两个基础特性，分别是抗腐蚀性和密闭性，进而可以承受多种物理、化学反应。热处理是使用压力容器之前的准备工作，能够有效的提高压力容器的性能，提高压力容器的使用效率。近年来，压力容器的发展趋于多元化。人们对压力容器的性能提出了更高的要求，相应的热处理问题已

经成为人们关注的焦点问题。随着科技的发展，压力容器的技术材料性能逐渐提高，进而对热处理技术水平的要求有了明显的提升。关键词：压力容器；设计；热处理问题

引言

在压力容器的设计与制作过程中，为了能够满足压力容器强度等指标的需求，在容器成型之后就需要进行热处理技术的预处理。因此，热处理就成为压力容器设计不可忽视的一项关键技术。1化工压力容器设计中需进行焊后热处理的条件1.1通用条件

化工压力容器设计中，金属热处理就是将金属材质的零部件放在介质中加热，一直到适宜的温度时并在这个温度中保持一段时间，再以不同的速度进行冷却，这就是机械制造中较为重要的技术，同其他工艺相比，热处理技术不会改变零部件的形状与化学成分，而是改变内部显微组织和表面的化学成分，从而改善部件的性能。化工压力容器设计中，人们在应用热处理的时候也意识到焊接应力对容器会造成危害，很难判断出焊接应力应该限制成什么水平。因此，化工压力容器设计中需要进行热处理的通用条件如下：①材质，钢材强度级别随着科学技术的进步而不断提高，钢材中合金含量有所增加，焊接性能开始变差，一样的焊接工艺下会有焊接缺陷产生；②钢材的厚度，厚度越大，焊接就越深，等到冷却之后收缩倾向就会越强，合金含量增加导致钢材的刚性加大，抵抗局部收缩变形的能力加强，焊接残余应力就会比较大；③化工压力容器设计中热处理时有预热温度，在焊接之前进行预热可以减缓焊接处和其他部位的温度差，减缓高峰值焊接应力的出现。因此，在我国相关化工压力容器设计热处理工艺标准中，各种钢材材质、钢材厚度以及预热温度的设定就成为化工压力容器设计进行热处理的通用条件。

1.2特殊条件

除了以上三种通用条件，还有两种特殊条件，不管化工压力容器设计中钢材的材质、厚度以及预热温度是什么情况，都需要对钢材进行焊后热处理，这两种特殊条件中，第一种是图样上标明有应力腐蚀的容器，第二种是图样上标明承装毒性极强或者危害程度较高的容器。这两种情况下，一旦焊接热处理工艺应用的不到位，发生事故的后果是极其严重的。焊接残余应力会导致钢材腐蚀开裂，假如化工压力容器中承装的是液化石油气，这些液体中含有H2S，其中的杂质会对钢材起到腐蚀的作用，如果是没有杂质的液化石油气，里面的丙烷与丁烷不会有应力腐蚀，它的应力腐蚀和浓度有关，与含水量也有关联，因为只有液态的成分才会有应力腐蚀的存在。2热处理基本工艺技术

开展热处理，需要在加热、保持温度、冷却阶段进行相互的协作，并且也是一门工序要求紧凑的工艺，其主要包含：第一，加热方式。一般的加热包含了直接加热和间接加热两个方面，其直接加热包含了液体、气体、电加热等，间接加热则包含利用液态金属或者是盐的浮动粒子来进行间接的加热。第二，在选择温度值以及控制温度的时候，就需要在制造压力容器的时候，在不同的反应段作为温度的控制，确保其处于相应的区域范围，这样才能确保最大限度的提升金属物料的材料强度，满足压力容器成品的质量需求。第三，冷却工艺。压力储存设备因为不同的用途、不同结构类型以及不同的制造材料，所以在设计与制作中，就需要按照上述的规范，实施不同速度的冷却，一般会选择淬火，因为其冷却速度最快，不仅可以让钢件马氏体组织得到保障，也可以提升工作本身的耐磨性、强度以及硬度，这样就可以让热处理的后续工作能够顺利的实施。而正火冷却的速度相对较慢，其可以改善材料的加工与切削性能，也可以提升器低碳钢的整体力学性能。

3热处理技术以及压力容器热处理的重要性随着科学技术的发展，我国很多生产方面的问题都得到了有效的解决。石油、化工行业是我国经济发展的支撑行业，而这些行业都对压力容器有着广泛的应用。换而言之，压力容器的性能和使用质量直接影响到行业的效率与质量。在机械生产制造过程中，热处理技术是一种重要的工艺，可以有效的提高压力容器的性能和使用坚固性，直接影响到压力容器的安全运行。具体而言，热处理技术指的是在某种介质中对金属材料进行加热，使材料达到一定的温度，并恒温保持一段时间，进而使金属材料的快速冷却速度有所降低。热处理技术能有效的改善工件的性能，提高工件的使用质量。热处理技术主要改变了工件表面的化学成分和工件内部纤维组织，并保持工件的整体化学成分以及外形不发生改变。热处理技术主要有三个环节，分别是加热、保温和冷却。这三个环节相互促进、相互衔接，最终使压力容器的设计更加安全和经济。针对加热环节，这是一项较为重要的工序，有着多种操作方法，在热处理基础中发挥着重要的作用。值得强调的是，热处理过程中一个至关重要的参数就是加热温度。压力容器的设计要在一定的参数和工作条件下，综合考虑安装、制造等多个因素，全面的分析压力容器制造使用材料的性能，保证压力容器的可靠性，因此在压力容器的设计中进行热处理有着重要的意义。压力容器的应用范围一般是石油、化工等行业，危险性较高，一旦出现意外，就会对国家和个人带来难以承受的损失。热处理技术可以有效的提高金属材料的性能，能够对金属材料和金属设备的性能进行较为显著的改善。因此，相关人员在进行压力容器设计的过程中，要重视检验材料性能和设计性能，并有效的利用热处理技术，提高压力容器的安全性和稳固性，使压力容器的设计更加可靠。压力容器设计的质量与压力容器密切相关，换而言之，压力容器的热处理的质量和效果对压力容器有着直接的影响作用。在此情况下，工作人员必须重视提高热处理的质量。

4压力容器设计中的热处理分析4.1奥氏体不锈钢材料