熱處理技術在生產壓力容器中的應用

李婷婷

摘 要：壓力容器是工業(yè)生產中不可或缺的重要機械設備，因此，近年來，壓力容器設計問題一直以來便是研究學者重點關注的問題。熱處理技術是提升壓力容器性能、確保壓力容器運行安全的一種技術性措施，其主要是通過對溫度進行控制，來對壓力容器的性能進行優(yōu)化，從而可以有效減少安全隱患，有利于確保壓力容器的生產安全。基于此，壓力容器設計過程中，應積極加強對熱處理技術的應用。

關鍵詞：熱處理技術；生產；壓力容器；應用

中圖分類號：TU712文獻標識碼：A

引言

社會經濟的迅速發(fā)展，推動著石油行業(yè)的進步，作為石油行業(yè)生產過程中不可或缺的重要設備，石油壓力容器受到了越來越多的關注與重視，諸多研究學者紛紛對石油壓力容器的工作原理、性能提高措施等展開了一系列的研究，并取得了良好的研究成果。熱處理技術便是能夠提高石油壓力容器性能的一種技術措施，同時也有利于確保壓力容器使用過程中的安全性、穩(wěn)定性。本研究主要對熱處理技術及其在石油壓力容器中的實際應用情況進行了分析與探討。

1 熱處理技術的類型及工藝環(huán)節(jié)

1.1 類型

熱處理技術是提高金屬性能的一種常用技術措施，主要采取加熱、保溫、冷卻等一系列工藝，使金屬的原有性質發(fā)生改變，最終實現(xiàn)金屬性能的提高。按照不同的標準，可以將熱處理技術分為多種不同的類型，例如，以目的為分類標準，可將熱處理技術分為中間熱處理、最終熱處理兩種不同的類型；以性質為分類標準，可將熱處理技術分為形變熱處理、普通熱處理以及化學熱處理三種不同的類型。不同類型的熱處理技術，其對金屬性能的優(yōu)化效果也參差不齊。

1.2 環(huán)節(jié)

熱處理技術的應用過程中，主要經過加熱、保溫、冷卻三個環(huán)節(jié)，確保加熱環(huán)節(jié)、保溫環(huán)節(jié)以及冷卻環(huán)節(jié)的有效開展，是壓力容器性能得以提高的前提與基礎。首先，在加熱環(huán)節(jié)之中，內燃法以及電熱法最為常用的兩種加熱方法，將金屬加熱至預計溫度之后，采取保溫技術，對加熱完成后的金屬進行保溫處理；其次，在保溫環(huán)節(jié)之中，金屬材料的內部結構以及物理化學性能均發(fā)生了改變，但需要嚴格控制保溫時間，以確保金屬性能的加強；最后，在冷卻環(huán)節(jié)之中，金屬材料位于室溫環(huán)境之下，確保金屬性能在是室溫狀態(tài)中能夠保持穩(wěn)定。

2 在壓力容器中應用熱處理技術的必要性

在對壓力容器進行設計的過程中，往往需要考慮諸多影響因素，主要是根據壓力容器的使用功能、載荷情況等，來對結構形式進行優(yōu)化選擇，最終選擇出能夠滿足壓力容器使用功能、載荷情況的最佳結構形式。在對壓力容器進行制造的過程中，因為存在著殘余應力方面的問題，導致壓力容器面臨著斷裂問題，給壓力容器的制作增加了諸多困難。同時，壓力容器中所存放的多為石油、天然氣及其相關產品，危險系數相對較大，若壓力容器發(fā)生斷裂，則有可能發(fā)生安全事故，從而導致大量的經濟損失。面對這樣的情況，應在壓力容器設計、壓力容器制造中應用熱處理技術，以實現(xiàn)壓力容器金屬性能、焊縫性能的提升，避免斷裂問題的出現(xiàn)，確保壓力容器的生產安全。

3 熱處理技術在生產壓力容器中的應用

3.1 熱處理技術在材料方面的應用

壓力容器設計中，需要應用熱處理技術，來對材料進行相應的處理，以更好地滿足設計標準的要求。在對壓力容器的材料進行處理的時候，主要是采取熱處理技術，來改變材料的形狀，同時還可以改變硬性材料，然后再利用加工工藝，來達到理想的設計效果。但是，在采用熱處理技術對材料進行處理的過程中，需要注意嚴格把控熱處理的時間與溫度，以預防因熱處理時間過長或者是溫度過高而導致材料化學性能出現(xiàn)變化進而對材料使用效果造成的影響。在實際工作中，如果材料化學性質發(fā)生改變，便無法滿足壓力容器生產制作的要求，針對這樣的問題，必須停止使用這樣的材料進行生產，并要對材料進行重新處理，以避免不合格壓力容器的生產。同時，為了避免這種問題的再次出現(xiàn)，在壓力容器設計中，應明確材料特征及化學性質、熱處理的注意事項，以確保熱處理技術的功能可以得到有效的發(fā)揮。

3.2 熱處理技術在成形件方面的應用

壓力容器設計中，成形件的處理是一項重要的任務，也是壓力容器制造過程中的關鍵環(huán)節(jié)。成形件通常情況下會受到熱力、外力的影響，從而導致成形件發(fā)生形變，若是這種形變超過了規(guī)定范圍，則會給壓力容器造成質量問題。面對這樣的情況，應采取熱處理技術對成形件進行處理，以確保成形件可以滿足壓力容器的設計標準要求。在壓力容器制作中，成形件形變是一個常見的問題，且經常會超過規(guī)定范圍。面對這樣的現(xiàn)象，壓力容器設計中，應充分考慮成形件形變問題，詳細記錄熱處理技術的應用方式，從而確保壓力容器設計的順利開展。

3.3 焊接后采用熱處理技術提高壓力容器的性能

對壓力容器進行焊接處理的時候，不可避免地會遺留一些安全隱患問題，因此，在焊接完成之后，也要采取熱處理技術，以完善壓力容器的性能。在焊縫溫度大于100℃時，應用低溫熱處理技術，便可以達到除氫、提高塑性的目的，從而可以預防焊接裂縫的出現(xiàn)。與此同時，焊接后采取熱處理技術對壓力容器進行處理，還可以消除焊接應力，能夠減少金屬硬度，有利于確保壓力容器內部結構的穩(wěn)定，避免壓力容器的外體變形。此外，在壓力容器焊接后采用熱處理技術，能夠在一定程度上提升其抗疲勞參數、斷裂韌性參數，從而能夠加強壓力容器的整體性能。

3.4 熱處理技術在受壓元件方面的應用

壓力容器受壓元件制作過程中，需要進行焊接，而在焊接后，需要對一些有特殊用途的容器進行特殊處理。壓力容器設計中，必須加強對受壓元件焊接后熱處理問題的重視，需要注意的一點是，采取熱處理技術對受壓元件進行處理的時候，受到熱力的影響，受壓元件出現(xiàn)的化學反應也會相對比較強烈，因此可能會導致受壓元件的材料發(fā)生一些問題，不僅會給受壓元件的制造產生一定的影響，也會影響受壓元件的性能，從而給整個壓力容器的制造及綜合性能造成嚴重的影響。面對這樣的情況，壓力容器設計中，應合理選擇受壓元件的材料，綜合考慮熱處理技術的作用與效果，選擇符合熱處理技術要求的材料，并對其進行熱處理，以確保受壓元件的質量符合標準規(guī)范的要求。

結束語

綜上所述，隨著社會經濟的迅速發(fā)展，我國工業(yè)化建設進程不斷加快，作為工業(yè)生產過程中不可或缺的重要設備，壓力容器受到了越來越多的關注與重視，現(xiàn)階段針對壓力容器的工作原理、性能提高措施等，有著非常多的研究成果，熱處理技術便是壓力容器性能與質量得以提高的一種常用技術手段，因此，加強對熱處理技術的研究，實現(xiàn)熱處理技術在壓力容器設計中的有效應用，有著十分重要的意義。

參考文獻

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（作者單位：江蘇嶺南發(fā)酵設備有限公司）