摘要：在压力容器焊接之后，如果能够及时有效的进行热处理，就会有利于焊接应力及时消除，同时有利于焊接金属氢的释放，有效地防止在焊接接头部位发生冷裂纹现象。所以，在设计压力容器的过程中，做好容器的热处理问题，是设计人员必须面对的一个重要的问题。在制造压力容器的过程中，热处理问题一般可以划分为四种： 对材料性能进行有效改善的热处理问题；对材料的性能机械能恢复的热处理问题；对压力容器进行焊接之后的去氢处理。在化工设计中，对焊接之后的热处理问题的应用非常的广泛，基于此，下面就对压力容器设计的热处理问题进行分析，以供参考。
关键词：压力容器；设计问题；热处理
1 热处理技术的要点分析
使用金属作为原料所制造出来的压力容器会在制作过程中从一定程度上降低金属的基本性能，所以为了有效恢复金属的基本性能，通常会采取热处理的过程进行压力容器的处理。一些压力容器的热处理过程需要经历两个主要步骤：加热和冷却，但还有一些特殊的容器由于其制作材料的特殊性，中间还需要有保温这一环节。在加热处理的环节中，需要注意以下技术操作要点：
第一，加热时所采用的热量来源。传统的热处理由于设备还不是十分先进，会选用老式加热方法，比如烧煤或者烧炭的形式。近些年先进工艺的不断研发，使得加热方法也更为环保节能高效，例如使用气态或者液态燃料完成容器的加热处理。
第二，加热时的温度控制，这是热处理过程成功的关键。不同容器的金属材料对于加热温度的标准是不同的，要视具体情况进行温度的必要调节，保证热处理的效果。
第三，加热后容器的保护处理。金属在经过热加工后如果直接暴露在空气中则极易被氧化，因此，在加热环境的选择上要尽量降低空气的含量或者采用一定的方式对容器加以保护。在金属冷却环节，要注意冷却温度的把控，由于选择的加热工艺不同，冷却的温度和方式也有所区别。
2 热处理技术在压力容器设计中的应用
2.1 奥氏不锈钢制造的压力容器热处理问题探究
在一般情况的时候，奥氏不锈钢具有优良的热塑性使其易于锻造、轧制、热穿孔和挤压等热加工，另外奥氏不锈钢含有Mo、Cu等元素，具有优良的耐酸性和耐腐蚀性，因此奥氏不锈钢被广泛地应用于压力容器的加工制造。现行的不锈钢热处理技术标准，对于奥氏不锈钢是否进行热处理以及如何进行热处理并没有明确规定。奥氏不锈钢因为热塑性和韧性都比较好，加工残余的剪应力小，一般不作消除应力的热处理。通常热处理的温度为600―620℃，然后保温2小时，最后缓慢进行冷却，奥氏不锈钢的金属结构就会发生改变，也就是通常所说的敏化，这会降低奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀的能力。因此奥氏不锈钢按照常规的热处理是行不通的，必须根据压力容器使用的具体环境来确定热处理的方案，满足生产的需求。
2.2 属复合板式压力容器在焊接后的热处理问题探究
金属上覆以另外一种金属的板子，达到在不降低使用效果（防腐性能、机械强度等）的前提下节约资源、降低成本的效果，因此金属复合板常常用于防腐和压力容器的制造之中。当对金属复合板式压力容器进行热处理的时候，高温会影响复合板的热力学性能，特别是不锈钢复合板，焊后进行热处理，就容易对焊头造成一定的影响，甚至碳化，会直接影响并损坏复合板的耐腐性性能和力学性能。因此当压力容器的材料为不锈钢复合板时，必须充分考虑到热处理对材料的影响，在一定的时候必须选取符合要求的复合材料。另一方面，我们要灵活对待焊后热处理的问题，对加热温度和保温时间的调整，通过不断的实验，摸索出理想的热处理条件。
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2.3 以液态氨为介质的压力容器的热处理问题
以液态氨为介质的压力容器有着其自身的特殊性，不是所有的液态氨为介质的压力容器都需要进行热处理，这要根据应力腐蚀的情况而定，可根据HG/T20581《钢制化工容器材料选用规定》标准来做判定。（1）以液态氨为介质时，环境含水量应该小于或等于0.2%，且可能受到空气污染的场合。（2）使用温度高于-5℃。凡是符合上述两条的任何一条的，都需要进行压力容器的热处理。另外值得一提的是，在固定管板式换热器中，当壳层介质为液氨的时候，由于其结构的特殊性，无法进行热处理。为了解决这一棘手的问题，我们采用分布多次热处理的方法，具体操作方法是先对换热器壳体整体进行一次部件的热处理，然后在对壳体和管板焊接完以后得两道焊缝进行局部的热处理。通过两个分部的步骤，从而完成对整个压力容器的热处理工艺。
2.4 代用材料的热处理问题
在进行具体的生产过程中，某些符合设计要求的材料，制造企业往往一时购买不到，经常会代用一些其他厚度的材料，具体有以厚代薄，或者是以薄代厚等。而对于中温成型或者是冷成型的受压元件，如果符合下列任意条件之一， 且对碳钢、低合金钢及其他材料，厚度大于圆筒内径的5%，对奥氏体型不锈钢，厚度大于圆筒内径的15%，就需要在其成型之后进行热处理:
第一，盛装毒性程度为极度或高等危害介质的容器；第二，图样注明有应力腐蚀的容器；第三，对碳钢、低合金钢，成形前厚度大于16mm；第四，对碳钢、低合金钢，成形后减薄量大于10%；第五，对碳钢、低合金钢，材料要求作冲击试验；
因此，对于用厚材料代替薄材料时，就需要充分地考虑材料代用后，是否需要进行成型后恢复性能热处理的问题。
2.5 焊接后的的热处理问题
第一，加强热处理管理。热处理技术在进行应用的过程中不同温度以及时间的应用会带来不同的效果，因此有关人员在对进行焊接后热处理之前，应对热处理技术的应用进行管理，并制定出完善的热处理应用流程，避免因时间以及温度控制不当造成压力容器制作的失败。
第二，重视热处理装置的革新。热处理装置是进行热处理技术应用的基础。因此在进行压力容器制作的过程中，有关单位应对热处理装置进行重视，对热处理装置存在的问题进行有效的解决，保障热处理装置具有良好的应用性能。
第三，注意不同压力容器的具体要求。压力容器由于制作材料的不同，应用途径的不同等，其在进行制作的过程中具体的要求也有所不同。因此在进行热处理的过程中，有关人员应对这些要求进行把握，尤其是针对一些有特殊要求的压力容器要在进行热处理之前应进行一定的准备工作，以保障压力容器性能的稳定。
结束语：
总而言之，热处置是一种十分关键的措施，对复原以及完善金属技能有非常关键的用途。在开展压力储存设备的策划生产等部分，热处置有着不能够代替的地位，拥有着非比寻常的作用，所以，身为压力存储设备策划工作者，在开展热处置时，要结合钢材机能、媒介的特别本质，根据相关规则，选择最适宜的热处置方式。
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论文作者:肖舜明
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/11
标签：压力容器论文; 材料论文; 不锈钢论文; 容器论文; 金属论文; 性能论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年1期论文;