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摘要：压力容器是一种常见的工业设备，尤其在石化工业中更是不可缺少，压力容器的质量能否得到保障，直接关系到化工生产的安全性高低。在压力容器中应用热处理技术，将压力容器的金属材料或焊接缝通过温度的改变，改善其性能，将金属或焊缝中的不稳定因素通过高温改变，使金属材料的性能得到最大的优化，从而保证压力容器的安全系数。本文介绍压力容器的概念，阐述热处理技术在压力容器设计中的应用，促进压力容器设计质量的提升。
关键词：热处理技术；压力容器；设计；应用
在化工产品，医药及工业行业，压力容器由于其性能优良受到企业的广泛关注，其使用的范围也逐渐扩大。因其具有较高的防腐蚀性能，较强的密闭性，并且可以很大程度降低生产过程中的成本投入，对一些腐蚀性和有毒性的液体或气体，压力容器是一个不错的装载器。在使用之前一般都需热处理对其进行加工，此种加工方法可使容器金属材料的原始性能得到恢复，使压力容器更坚固和耐用，在热处理的过程中，应根据科学且合理的加工流程来进行。当前各种热处理工艺仍然在不断的研发中，其使用的领域也不断地在扩大。
一、压力容器的概念
压力容器指的是一种装载着固定压力且处于密封情况下的容器，压力容器内装可装有气体或者液体。其具体有分离容器、反应容器、换热容器以及贮运容器等四中类型。且压力容器具有下面几个特点：一是其设计的难度很大，因为金属种类和结构很多，所以在产品设计上提出的要求就会较高；二是压力容器更新速度过快，此处的更新既包括产品更新，还包括技术更新，其更新一直跟随时代的步伐；三是制作的较为复杂，且对产品有着较高的精度要求，这一般根据客户需求的不同来确定。
二、判断热处理的必要性
通常压力容器被用来存放腐蚀性、易燃易爆、或有毒性的溶液或气体，因此在许多工业生产领域，尤其是化工生产中的常见设备。由于内部存放压力较大的有害性物质，因此其安全性一直受到了广泛的关注。压力容器的设计需要考虑多种技术方面的问题，如选材、结构设计、受力分析、强化措施、检验维护等。而热处理技术在压力容器的设计领域占有重要的地位，因为在高压和腐蚀性液体、气体环境中，压力容器的金属和焊缝要求较高而应用热处理技术可以有效的提高金属材料或焊接部位的抗压性能，将金属或焊缝中的不稳定因素通过高温改变，使金属材料的性能得到最大的优化，从而保证压力容器的安全系数。但是，并不是所有的压力容器制造都需要经过热处理工序，一方面，热处理工序会提高加工成本和延长工时，对节约能耗，控制生产成本不利，另一方面，一般情况下，热处理有利于降低焊接残余应力，改善焊接接头的组织与性能，热处理对熔敷金属和焊接热影响区的韧性提高不利，有时还可能发生晶间开裂，同时将不可避免的使得结构失去刚性，因此，在进行热处理工序之前，必须仔细判断焊件在高温下的支承能力。
三、热处理技术在压力容器设计中的应用
1、成形件的应用。成形件的处理是进行压力容器制作的关键环节，也是进行压力容器设计的重要工作任务之一。一般来说成形件在进行制作的过程由于受到外力以及热力的作用等，成形件会产生一定的形变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种形变一般有着严格的要求，超出了形变的规定范围有关人员就需要通过热处理技术的应用对其进行处理，使其重新符合压力容器的制作需要。这种成形件形变超过规定范围的现象在进行压力容器制作的过程中时有出现，是压力容器制作过程中的常见问题。因此有关人员在进行压力容器设计的设计过程中应对这一问题进行充分的考虑，并将热处理技术的具体应用方式进行详细的记录，以保障实际工作的顺利进行。
2、容器和受压元件的应用。容器以及受压元件在进行制作的过程中需要经过焊接的程序，并在进行焊接后针对一些可能要进行特殊应用的容器给予特殊的处理。在对这些容器进行设计的过程中有关人员应注重其焊接后的热力处理问题。值得注意的是，在对容器以及受压元件进行热处理的过程中，由于热力作用的影响，容器以及受压元件会产生强烈的化学反应，因此可能直接导致容器以及受压元件的材料出现问题，影响容器以及受压元件的制作以及应用。因此设计人员在进行设计的过程中应对制作材料进行合理的选择，结合热处理技术的应用效果，选择符合热处理技术应用标准的材料进行应用，确保经过热处理后容器以及受压元件仍符合具体应用标准。
3、材料的应用。在进行压力容器制作的过程中需要通过热处理技术对制作材料进行一定的处理，使其可以符合图纸的设计要求。在这一阶段，热处理技术主要是对材料的形状进行改变，通过热处理的方式，使得硬性的材料可以产生形变，并通过具体的加工工艺，达到理想的效果。值得注意的是，在对材料进行热处理的过程中，有关人员应对热处理的度进行把握，避免因温度过高，时间过长等对材料的化学性能产生改变，影响材料的使用效果。在实际工作的过程中，一旦出现材料化学性质改变，并且难以满足压力容器制作的需要，有关人员则应停止继续加工，对其进行重新的处理，以保障压力容器制作的质量。为了减少制作过程中这种失误现象的出现，有关设计人员在进行设计的过程中应将材料的属性以及材料处理的相关注意事项进行明确，为了热处理技术的应用提供有效的参考资料。
4、焊接后的应用。焊接是进行压力容器制作的重要步骤，并且在进行焊接后往往都要进行热处理技术的应用。因此在进行压力容器设计的过程中，有关设计人员一直对焊接后热处理技术的应用十分的重视。（1）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。（2）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。
5、热处理质量的控制。制造压力容器是一个十分复杂且精密的工艺过程，所以有关工作人员在压设计中，要高度重视制造中有可能会出现的难点和问题。首先，在压力容器的设计过程当中，相关容器设计师要明确好压力容器的具体的制造顺序，把握好热处理工艺技术具体实施顺序。在完成焊接任务后，有关操作人员要对焊接作业组织验收，在保证焊接质量合格后，再开始热处理工艺应用。此外，压力容器的设计人员要在其设计过程中严格制定出操作流程手册，把其制造的过程所涉及到的工艺流程及注意问题等内容编写到其中，为制造工艺提供有力的指导，保证压力容器制造符合质量要求。
总之，压力容器使用的范围是随着科技的进步变得更加广泛，在科学研究领域、能源行业以及石油产业都有着十分重要的影响。由于其设计上相对较复杂，而热处理工艺作为设计过程中的关键环节，因此在设计中要引起广泛的关注和高度的重视。进行科学热处理，提高金属及合金复合材性能，对保证容器质量具起到关键作用，只有这样才可以保证各类型压力容器的可靠性和安全性。
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论文作者:徐振
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/24
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