压力容器设计中的热处理

压力容器设计中的热处理

闫君

天津市创举科技股份有限公司

摘要：本文首先阐述了压力容器设计中热处理技术应用概述，接着分析了热处理过程中的主要程序与技术处理要点，最后对在压力容器设计中热处理技术的有效应用措施进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：压力容器；设计；热处理

引言：

压力容器在我国工业生产中产生了关键的作用，这类设备在装载液体、气体或液化气体时能够极大地提升工作效率，保障盛装介质的基本性能。为了让压力容器有着良好的应用价值，必须要通过合理的措施来增强压力容器质量，做好压力容器设计工作，依据材料的具体性能来保障容器具备更强的安全性。

1压力容器设计中热处理技术应用概述

在通常情况下，我国机械加工过程中最常用的一种基础性应用技术就是热处理技术，这种技术可以在部件加工和合成过程中发挥出良好的作用。在对压力容器进行设计的时候会涉及到一些金属材料，为了能够对这些金属材料进行有效的加工和合成，相关工作人员要对热处理技术进行充分应用，在此基础上来发挥出该技术应有的效果。在热处理技术应用过程中会遇到材料加热、保温等方面工艺，这就要求相关工作人员在实际应用热处理技术之前要对政府和企业的相关标准进行充分的分析，严格按照相关的要求和规定来对设计方案进行科学的设计，这样才可以进一步提高压力容器整体的质量。

2热处理过程中的主要程序与技术处理要点

在使用各种金属原料制造压力容器时，极易对金属基本性能产生不利影响，若是想要金属的基本性能恢复，一般情况下还应进行热处理对压力容器做进一步的处理。具体的处理时通常应进行加热、冷却两大环节，部分容器具有一定的特殊性，所选择的材料较为特殊，还应进一步优化保温设计工作，同时在进行加热处理时，还应重点做好以下工作内容：首先应重视加热过程中所获得的热量来源，这是由于传统热处理工作进行时，所应用的设备比较老旧和传统，设备落后则极易对不加热工作造成影响；其次是加热时的温度控制工作，容器不同、材料不同，加热温度存在明显的差异，还应结合实际，对温度进行合理的调节，以保障热处理的效果；已经加热完成的容器，为避免对其性能作用产生影响，还需对其采取一定的保护措施，一般其在加工完成后，若是直接的暴露于空气之下，还容易出现氧化还原反应，所以一定要控制好外界的环境，通过采取相应的措施，对容器起到一定的保护作用。同时，压力容器热处理是需要具备一定前提条件的。压力容器一定要进行科学设置，并重视焊接之后的热处理环节。其次，在完成焊接后，若是热处理条件要求比较高，像一些常见大型设备，耗能较高，需要对具体的安全性与经济性进行思考。当前在相关工作进行时，工作人员会对工作的复杂性以及安全隐患进行思考，但是由于工作自身的复杂性，难以将焊接应力控制在科学水平内，所以需要保证相关工作具备一定的前提条件，具体包括以下内容：首先是通用条件，像材质、钢材厚度等。通常，合金含量比较高的钢材其强度方面有优势，但焊接性能不佳。相同的工艺条件之下，极易出现焊接问题。钢材的厚度会影响焊接，一般若是钢材比较厚，焊缝会更深，后期冷却，收缩倾向明显的增强，同时抗收缩能力会明显的增加，这时会出现残余应力。预热温度会影响处理质量。一般焊接前，通过做好预热，可以明显的减缓焊缝部位还有对应部位温度梯度，能够较好的避免高峰值焊接应力的发生几率，所以实际处理时，应结合相关方面内容做好处理和设置；除此之外，还有一些特殊条件。通常在进行热处理时会忽视材质和预热温度。具体应注意以下条件：像存在应力腐蚀的容器，一定要明确和重视。用于高度危害介质或极度危害介质的低合金钢制容器、碳素钢应明确和标注好。还有一些特殊条件多是在问题在事故出现后，针对后果的严重性去进行分析。

3在压力容器设计中热处理技术的有效应用措施

3.1在成形件处理中的应用

成形件在压力容器当中占据着非常重要的地位，工作人员在对压力容器进行设计的时候要对成形件予以足够重视，这样才可以为后期的工作奠定良好的基础。工作人员可以对外部压力和热力的作用下来对成形件进行有效的处理，这样可以对压力容器的形变过程进行严格控制。所以，工作人员在对压力容器的成形件进行处理的时候要对热处理技术进行充分应用，严格按照要求和规定来对成形件各方面的结构进行处理，进而热处理技术的效果也会得到相应的提高，在这个过程中具有较高的可控性，对设计工作来说起到促进作用。对不同压力容器的具体要求进行充分分析，在设计过程中对这些要求进行充分考虑，这样才可以确保压力容器性能与实际要求相符合。

3.2在容器和受压元件处理中的应用

容器和受压元件在压力容器设计的时候也是非常重要的，这些环节处理效果会与压力容器整体的质量之间有着紧密的联系。在通常情况下，工作人员在对容器和受压元件进行处理的时候最主要的手段就是焊接处理，尽管在焊接处理中进行质量控制的难度比较低，不过要对焊接之后的处理予以足够重视，特别是一些需要特殊处理的元件。另外，热处理技术在容器和受压元件的处理过程中可以发挥出良好的作用，工作人员要对这个过程中存在的问题进行充分的分析和了解，这样才可以结合实际情况来对热处理技术应用过程中可能出现的化学反应进行有效控制，进而降低热处理操作中存在的化学反应对压力容器实际生产效果带来影响。工作人员要不断提高自身的综合素质和专业能力，在设计过程中对先进的设计理念和设计方式进行充分应用，进而提高设计工作的科学性和有效性。

3.3在材料处理中的应用

在压力容器众多设计内容当中最为关键的工作就是材料的处理，在不同领域当中应用压力容器的性能参数之间存在一定的差异，这就要求工作人员要对材料的性能和选择予以足够重视。在压力容器实际运行过程中要对核心工作和首要工作任务进行充分了解，这些工作当中都会有热处理技术的参与。与此同时，对于一些形状容易发生改变的金属材料来说，热处理技术的重要性就充分体现出来，在通常情况下影响容器效果的重要内容就是热处理技术应用过程中的温度和时间，温度变化就会导致物理变化的发生。为此，工作人员要对时间和温度进行严格的控制，根据实际情况来对这两方面因素进行适当的调整，进而降低不良化学反应出现的概率，从而压力容器设计的整体效果也会得到相应的提高。

3.4在石油压力容器中的应用

石油行业我国的重要能源产业，其生产是否安全将会对整体民生产生较大影响，所以在进行石油压力容器的生产过程中往往要求更为严格，其包括但不局限压力容器的全部构件均需具有良好的抗腐蚀、韧性高、硬度强、抗磨损性能良好等特点。所以还可以将化学热处理技术运用到石油压力容器中以实现上述目标。化学热处理技术属于一类热处理技术，其不但具有冷却、加热以及保温等工艺，而且还具备渗硫、渗氮、渗硼以及渗氮等工艺，所以能够让部分韧性较高的工件基体有效融合起耐磨损、抗腐蚀、高硬度的渗层，最终有效提升压力容器的耐用性。

结束语：

总而言之，在设计压力容器的过程之中，灵活运用热处理技术能够有效保障压力容器产品的质量。相关工作人员要综合考虑压力容器材料的具体性能与结构，对比设计质量要求，不断对热处理技术应用水平进行提升，同时做好加工工序与应用范围的控制，这样才能够生产出合格的压力容器产品。

参考文献：

[1]论压力容器设计中的热处理问题[J].许守龙.装备维修技术，2019(01)

[2]压力容器设计中热处理技术的应用探析[J].胡艳兴.化工管理，2018(19)

[3]热处理工艺在压力容器设计中的控制要点分析[J].赵岩.化工设计通讯，2020(01)