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壓力容器不僅是石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的重要生產(chǎn)工具而且還遍及各行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，但是在他的發(fā)展的過程中也存在很多問題和缺陷，尤其熱處理問題。在壓力容器的設(shè)計中，是否需要熱處理及熱處理種類、方法的選擇、熱處理的具體要求等是壓力容器是否能安全運行的一個重要因素。
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壓力容器焊后熱處理的必要性和目的
壓力容器設(shè)計依據(jù)是給定的工藝尺寸和工作條件，考慮制造和安裝檢修的要求，對壓力容器各個元件正確的選擇材料全面地進(jìn)行載荷分析、應(yīng)力分析。選擇合理的結(jié)構(gòu)型式，并確定既安全可靠又經(jīng)濟合理的強度尺寸。它通常在苛刻的操作條件下，長期連續(xù)工作的，一臺壓力容器的失效甚至一個零件的破壞，往往導(dǎo)致整套裝置的停工，以致給國家財產(chǎn)和人員安全造成嚴(yán)重?fù)p失，因而，保證壓力容器的長期安全運行對石油化學(xué)等過程工業(yè)生產(chǎn)具有非常重要的意義。壓力容器的安全性首先決定于材料的選擇，而金屬材料的性能不僅與其化學(xué)成分、金相組織有關(guān)，而且與熱處理狀態(tài)緊密相關(guān)，熱處理是改善金屬材料及其制品性能的重要工序。GB150明確規(guī)定了各種壓力容器鋼板在其使用中的熱處理狀態(tài)。如：熱軋狀態(tài)、正火狀態(tài)、回火狀態(tài)、正火+ 高溫回火狀態(tài)、調(diào)質(zhì)狀態(tài)、固溶狀態(tài)和穩(wěn)定化狀態(tài)。壓力容器熱處理效果的優(yōu)劣，將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
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熱處理的種類和作用
熱處理的種類很多，分類方法亦各不相同。壓力容器行業(yè)習(xí)慣依據(jù)其目的的不同，將常用的熱處理方法分為四大類，即焊后熱處理、恢復(fù)力學(xué)性能熱處理、改善力學(xué)性能熱處理及消氫熱處理。
在壓力容器行業(yè)中，通常所說的焊后熱處理是指為改善焊接接頭的組織和性能，消除焊接殘余應(yīng)力等影響，將焊接接頭及其鄰近局部在金屬相變點以下均勻加熱到足夠高的溫度，并保持一定的時間，然后緩慢冷卻的過程，稱為“消除應(yīng)力退火”或“消除應(yīng)力熱處理”。在壓力容器技術(shù)文件和標(biāo)準(zhǔn)中的焊后熱處理，主要指“消除應(yīng)力熱處理?！毕龖?yīng)力熱處理可以松弛焊接殘余應(yīng)力，軟化淬硬區(qū)，改變組織形態(tài)，減少含氫量，尤其是提高某些鋼種的沖擊韌性，改善力學(xué)性能。
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焊后熱處理的方法
壓力容器及其零件的焊后熱處理方法，主要有爐內(nèi)整體熱處理、分段爐內(nèi)熱處理、局部熱處理及現(xiàn)場熱處理四大類。壓力容器設(shè)計時，在可能條件下優(yōu)先選用爐內(nèi)整體熱處理。
爐內(nèi)整體熱處理是將工件整體放入爐內(nèi)加熱的方法，由于工件在爐內(nèi)受熱均勻，溫度及升、降溫度速度易于控制，效果較好。
分段爐內(nèi)熱處理是因工件過大，受加熱爐尺寸限制，只能采取分段的辦法進(jìn)行熱處理。分段爐內(nèi)熱處理有兩大技術(shù)關(guān)鍵，一是確定工件重復(fù)加熱長度—GB150要求容器需要加熱的長度不小于1500m m 。二是采取合適的工件裸露在爐外部分的保溫措施，以免容器爐內(nèi)、外溫度梯度過大。
局部熱處理的技術(shù)關(guān)鍵在于熱處理裝置要有足夠的功率和準(zhǔn)確的溫度控制、足夠的加熱寬度以及適當(dāng)?shù)谋卮胧?br/>現(xiàn)場熱處理亦稱整體爐外焊后熱處理。壓力容器由于制造或運輸?shù)脑蛐枰褂矛F(xiàn)場組焊，如高塔和球罐等。整體爐外焊后熱處理，是將壓力容器的殼體作為高溫加熱爐的爐體，在容器殼體內(nèi)部加熱，殼體外部用保溫材料保溫。目前該種方法在我國已日臻成熟，但受天氣影響，雨雪、大風(fēng)都給熱處理效果造成不良影響。
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綜上所述，壓力容器技術(shù)是一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，壓力容器是為工藝過程服務(wù)的，他的安全運行涉及國家財產(chǎn)和人民生命安全。所以對壓力容器的設(shè)計提出了越來越高的要求，熱處理技術(shù)是壓力容器設(shè)中的一個重要環(huán)節(jié)，所以在設(shè)計過程中一定引起高度重視。