热处理技术在生产压力容器中的应用

李婷婷

摘 要：压力容器是工业生产中不可或缺的重要机械设备，因此，近年来，压力容器设计问题一直以来便是研究学者重点关注的问题。热处理技术是提升压力容器性能、确保压力容器运行安全的一种技术性措施，其主要是通过对温度进行控制，来对压力容器的性能进行优化，从而可以有效减少安全隐患，有利于确保压力容器的生产安全。基于此，压力容器设计过程中，应积极加强对热处理技术的应用。

关键词：热处理技术；生产；压力容器；应用

中图分类号：TU712文献标识码：A

引言

社会经济的迅速发展，推动着石油行业的进步，作为石油行业生产过程中不可或缺的重要设备，石油压力容器受到了越来越多的关注与重视，诸多研究学者纷纷对石油压力容器的工作原理、性能提高措施等展开了一系列的研究，并取得了良好的研究成果。热处理技术便是能够提高石油压力容器性能的一种技术措施，同时也有利于确保压力容器使用过程中的安全性、稳定性。本研究主要对热处理技术及其在石油压力容器中的实际应用情况进行了分析與探讨。

1 热处理技术的类型及工艺环节

1.1 类型

热处理技术是提高金属性能的一种常用技术措施，主要采取加热、保温、冷却等一系列工艺，使金属的原有性质发生改变，最终实现金属性能的提高。按照不同的标准，可以将热处理技术分为多种不同的类型，例如，以目的为分类标准，可将热处理技术分为中间热处理、最终热处理两种不同的类型；以性质为分类标准，可将热处理技术分为形变热处理、普通热处理以及化学热处理三种不同的类型。不同类型的热处理技术，其对金属性能的优化效果也参差不齐。

1.2 环节

热处理技术的应用过程中，主要经过加热、保温、冷却三个环节，确保加热环节、保温环节以及冷却环节的有效开展，是压力容器性能得以提高的前提与基础。首先，在加热环节之中，内燃法以及电热法最为常用的两种加热方法，将金属加热至预计温度之后，采取保温技术，对加热完成后的金属进行保温处理；其次，在保温环节之中，金属材料的内部结构以及物理化学性能均发生了改变，但需要严格控制保温时间，以确保金属性能的加强；最后，在冷却环节之中，金属材料位于室温环境之下，确保金属性能在是室温状态中能够保持稳定。

2 在压力容器中应用热处理技术的必要性

在对压力容器进行设计的过程中，往往需要考虑诸多影响因素，主要是根据压力容器的使用功能、载荷情况等，来对结构形式进行优化选择，最终选择出能够满足压力容器使用功能、载荷情况的最佳结构形式。在对压力容器进行制造的过程中，因为存在着残余应力方面的问题，导致压力容器面临着断裂问题，给压力容器的制作增加了诸多困难。同时，压力容器中所存放的多为石油、天然气及其相关产品，危险系数相对较大，若压力容器发生断裂，则有可能发生安全事故，从而导致大量的经济损失。面对这样的情况，应在压力容器设计、压力容器制造中应用热处理技术，以实现压力容器金属性能、焊缝性能的提升，避免断裂问题的出现，确保压力容器的生产安全。

3 热处理技术在生产压力容器中的应用

3.1 热处理技术在材料方面的应用

压力容器设计中，需要应用热处理技术，来对材料进行相应的处理，以更好地满足设计标准的要求。在对压力容器的材料进行处理的时候，主要是采取热处理技术，来改变材料的形状，同时还可以改变硬性材料，然后再利用加工工艺，来达到理想的设计效果。但是，在采用热处理技术对材料进行处理的过程中，需要注意严格把控热处理的时间与温度，以预防因热处理时间过长或者是温度过高而导致材料化学性能出现变化进而对材料使用效果造成的影响。在实际工作中，如果材料化学性质发生改变，便无法满足压力容器生产制作的要求，针对这样的问题，必须停止使用这样的材料进行生产，并要对材料进行重新处理，以避免不合格压力容器的生产。同时，为了避免这种问题的再次出现，在压力容器设计中，应明确材料特征及化学性质、热处理的注意事项，以确保热处理技术的功能可以得到有效的发挥。

3.2 热处理技术在成形件方面的应用

压力容器设计中，成形件的处理是一项重要的任务，也是压力容器制造过程中的关键环节。成形件通常情况下会受到热力、外力的影响，从而导致成形件发生形变，若是这种形变超过了规定范围，则会给压力容器造成质量问题。面对这样的情况，应采取热处理技术对成形件进行处理，以确保成形件可以满足压力容器的设计标准要求。在压力容器制作中，成形件形变是一个常见的问题，且经常会超过规定范围。面对这样的现象，压力容器设计中，应充分考虑成形件形变问题，详细记录热处理技术的应用方式，从而确保压力容器设计的顺利开展。

3.3 焊接后采用热处理技术提高压力容器的性能

对压力容器进行焊接处理的时候，不可避免地会遗留一些安全隐患问题，因此，在焊接完成之后，也要采取热处理技术，以完善压力容器的性能。在焊缝温度大于100℃时，应用低温热处理技术，便可以达到除氢、提高塑性的目的，从而可以预防焊接裂缝的出现。与此同时，焊接后采取热处理技术对压力容器进行处理，还可以消除焊接应力，能够减少金属硬度，有利于确保压力容器内部结构的稳定，避免压力容器的外体变形。此外，在压力容器焊接后采用热处理技术，能够在一定程度上提升其抗疲劳参数、断裂韧性参数，从而能够加强压力容器的整体性能。

3.4 热处理技术在受压元件方面的应用

压力容器受压元件制作过程中，需要进行焊接，而在焊接后，需要对一些有特殊用途的容器进行特殊处理。压力容器设计中，必须加强对受压元件焊接后热处理问题的重视，需要注意的一点是，采取热处理技术对受压元件进行处理的时候，受到热力的影响，受压元件出现的化学反应也会相对比较强烈，因此可能会导致受压元件的材料发生一些问题，不仅会给受压元件的制造产生一定的影响，也会影响受压元件的性能，从而给整个压力容器的制造及综合性能造成严重的影响。面对这样的情况，压力容器设计中，应合理选择受压元件的材料，综合考虑热处理技术的作用与效果，选择符合热处理技术要求的材料，并对其进行热处理，以确保受压元件的质量符合标准规范的要求。

结束语

综上所述，随着社会经济的迅速发展，我国工业化建设进程不断加快，作为工业生产过程中不可或缺的重要设备，压力容器受到了越来越多的关注与重视，现阶段针对压力容器的工作原理、性能提高措施等，有着非常多的研究成果，热处理技术便是压力容器性能与质量得以提高的一种常用技术手段，因此，加强对热处理技术的研究，实现热处理技术在压力容器设计中的有效应用，有着十分重要的意义。

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（作者单位：江苏岭南发酵设备有限公司）