設(shè)備整體熱處理施工技術(shù)

1、整體熱處理技術(shù)概要許多鋼制壓力容器（以下稱壓力容器）因受殼體壁厚、材質(zhì)和儲(chǔ)存介 質(zhì)的 影響，按照國(guó)家相尖技術(shù)規(guī)范要求，需要做焊后整體熱處理。壓力 容器焊后整 體熱處理一般在制造廠采用爐內(nèi)整體熱處理，這是規(guī)范優(yōu)先 推薦的方法，但對(duì) 于大型壓力容器。因受運(yùn)輸條件的限制，只能分片或 分段運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn) 場(chǎng)拼裝組焊，壓力容器焊后整體熱處理也只有 采用現(xiàn)場(chǎng)整體熱處理技術(shù)了?，F(xiàn)場(chǎng)整體熱處理技術(shù)，我們國(guó)家起步晚，技術(shù)落后。長(zhǎng)期以來(lái)，我們國(guó)家 許多石油化工裝置中的重要設(shè)備的整體熱處理都是請(qǐng)國(guó)外專業(yè)熱處理公司來(lái)做 的，他們?cè)谶@方面較先進(jìn)，并逐步形成了專利技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)整體熱處理技術(shù)的加熱方法只有三種，（一）電加

2、熱法：該方法因 受電源大小限制，只能用于體積較小的壓力容器，有很大的局限性；（二）柴油內(nèi)燃法：該技術(shù)已被我國(guó)許多有實(shí)力的公司所掌握，并廣泛應(yīng)用于 實(shí)際生產(chǎn)中，技術(shù)較為成熟；（三）燃?xì)猓ㄒ夯瘹狻⑻烊細(xì)猓┓ǎ哼@是國(guó)外 專業(yè)熱處理公司現(xiàn)在普遍采用的方法，我們國(guó)家引進(jìn)的5萬(wàn)噸/年丙烯購(gòu)裝 置中的反應(yīng)器整體熱處理，國(guó)外專業(yè)熱處理公司都是采用該方法來(lái)做的，該方 法從節(jié)能、環(huán)保，技術(shù)的先進(jìn)性來(lái)講都比燃油法有了很大進(jìn)步。我公司在2003年7月份，在吉化集團(tuán)21萬(wàn)噸/年丙烯購(gòu)改擴(kuò)建工程 中，采用燃?xì)夥▽?duì)該裝置中反應(yīng)器成功地進(jìn)行了整體熱處理，結(jié)束了該技術(shù)長(zhǎng) 期被國(guó)外專業(yè)熱處理公司所壟斷的歷史。二、整體熱處理技術(shù)在

3、我們國(guó)家的應(yīng)用1976年，在遼陽(yáng)化纖總廠生產(chǎn)裝置中，首次采用由法國(guó)提供的霍克燃油 燒嘴，采用柴油內(nèi)燃法對(duì)球罐進(jìn)行了整體熱處理，取得成功，此后一直在國(guó)內(nèi) 推廣使用；1988年，在南京煉油廠烷基化裝置中，采用電加熱法對(duì)球罐進(jìn)行 了整體熱處理，取得成功，該方法也在國(guó)內(nèi)被廣泛應(yīng)用，但僅限于體積較小 的壓力容器。在我們國(guó)家，大型壓力容器采用燃?xì)夥?進(jìn)行整體熱處理一直都是 有國(guó)外專業(yè)熱處理公司來(lái)完成的。該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用從我們了解的情況 看，除我們公司外，還沒(méi)有其他公司掌握 該項(xiàng)技術(shù)的相矢報(bào)道。三、我們公司熱處理技術(shù)發(fā)展情況我們公司從80年末開(kāi)始采用內(nèi)部電加熱法對(duì)400m3以下球罐、臥罐及 塔體進(jìn)行了整

4、體熱處理，但考慮到現(xiàn)場(chǎng)電源情況、經(jīng)濟(jì)效益和工期，對(duì)于 400m3以上的壓力容器采用該方法已不太合適。1993年，在獨(dú)子乙烯工程中、我們公司首次采用柴油內(nèi)燃法進(jìn)行了球 罐整體熱處理，獲得良好效果。該技術(shù)在公司范圍內(nèi)迅速得到推廣應(yīng)用，并成 功的應(yīng)用到4000m3的球罐上。從1995年開(kāi)始，為適應(yīng)丙烯睛裝置國(guó)產(chǎn)化的要求，解決丙烯睛裝置 中反應(yīng)器整體熱處理的難題，我們公司抽調(diào)相矢專業(yè)人員組成攻矢小組，對(duì) 燃?xì)夥ㄕw熱處理技術(shù)進(jìn)行了深入、細(xì)致的研究，并選配、制作了相矢專用設(shè) 備，經(jīng)模擬試驗(yàn)取得較好效果，在2003年吉化集團(tuán)丙烯月青改擴(kuò)建工程中， 對(duì)該裝置反應(yīng)器進(jìn)行了整體熱處理，獲得圓滿成功，從熱處理過(guò)程

5、和效果看， 該技術(shù)已達(dá)到國(guó)際同類技術(shù)水平，取得了令人滿意的 效果。本文下面著重介紹 燃?xì)夥ㄔ诒┚Ψ磻?yīng)器整體熱處理中的應(yīng)用。四、燃?xì)夥ㄔ趯?shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的成功實(shí)例在吉化集團(tuán)21萬(wàn)噸/年丙烯月青改改擴(kuò)建工程中，采用燃?xì)夥▽?duì)該裝 置中反應(yīng)器成功地進(jìn)行了整體熱處理。反應(yīng)器是丙烯月青裝置中的核心 設(shè)備，為 三類壓力容器，其工作介質(zhì)為劇毒、易燃、易爆。其殼體的材質(zhì)為15CrMoR， 殼體公稱直徑為8600mm,總高度H=29759mm，公稱厚度5 =20mm，在現(xiàn)場(chǎng)完成 設(shè)備的拼裝工作。在組對(duì)過(guò)程中因分片較多造成組對(duì)復(fù)雜困難，焊逢多，從而 使反應(yīng)器在拼裝過(guò)程中產(chǎn)生很大的組對(duì)和焊接應(yīng)力，焊后整體熱處理質(zhì)量對(duì)

6、反 應(yīng)器最終使用壽命和安全運(yùn)行起決定性的作用。本次反應(yīng)器整體熱處理方法是采用燃?xì)夂洼o助局部電加熱相結(jié)合的方式 進(jìn)行加熱。在反應(yīng)器筒體和封頭所有焊接完成后，經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合 格,在內(nèi)件裝 入前將反應(yīng)器上封頭吊起與筒體臨時(shí)組對(duì)點(diǎn)焊在一起，使反應(yīng)器成為一個(gè)整體， 反應(yīng)器殼體外壁保溫后當(dāng)作一個(gè)整體爐膛，容器 內(nèi)部用熱空氣進(jìn)行加熱。采用 三個(gè)燃燒器，在反應(yīng)器上、中、下三個(gè)人孔處安裝三個(gè)高速燃燒氣體的燃燒器， 通過(guò)氣體導(dǎo)流管，依靠鼓風(fēng)機(jī)向 反應(yīng)器筒體內(nèi)送入高溫高速氣體，高速氣體在 筒體內(nèi)通過(guò)對(duì)流和輻射來(lái) 傳遞熱量，由于其火焰很短，進(jìn)入殼體的是熱空氣， 熱空氣在進(jìn)入殼體 前，又經(jīng)壓縮空氣充分?jǐn)嚢?，熱氣流在筒體內(nèi)

7、是沿著筒壁流 動(dòng)，從而加 速了熱量傳遞給殼體的過(guò)程，筒體內(nèi)高溫氣體的溫度非常均勻，確 保了殼體各部的均勻性。為了確保反應(yīng)器邊緣溫度均勻一致，在錐體與裙座的 連接處、人孔法蘭和大的連接管接口處采用局部輔助電加熱。在整個(gè)熱循環(huán)過(guò)程中，反應(yīng)器殼體及部件避免與火焰的直接接觸，熱處 理質(zhì)量穩(wěn)定安全可靠，熱循環(huán)過(guò)程中的廢氣從上封頭人孔處通過(guò)調(diào)節(jié)板排放到 大氣中。整體熱處理完成后，將上封頭吊起，開(kāi)始安裝內(nèi)件，內(nèi)件安裝完畢后， 將上封頭與筒體連接的最后一道環(huán)縫采用局部電加熱方法進(jìn)行熱處理。測(cè)溫系統(tǒng)是由溫度記錄儀表、熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線組成。熱處理過(guò)程 溫度 的測(cè)量采用連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)記錄儀表。根據(jù)規(guī)范要求布置測(cè)溫點(diǎn)，

8、反 應(yīng)器殼體測(cè) 溫點(diǎn)有39個(gè)，電加熱部分測(cè)溫點(diǎn)有28個(gè)，共67個(gè)測(cè)溫點(diǎn)在反應(yīng)器整體熱 處理過(guò)程中，400C以上平均升溫速度為24.3C/h，最大溫差88C ;降溫速度 為15.6C /h,最大溫差為56C ;恒溫階段：最大溫差為29C，溫度為 661690C ;最小溫差為20C，溫度為660680C。經(jīng)勞動(dòng)部門(mén)、監(jiān)理公司反 應(yīng)器設(shè)備監(jiān)造組和甲方聯(lián)合檢查，確認(rèn)完全符合熱處理技術(shù)規(guī)范要求，效果十 分理想。五、結(jié)束語(yǔ)：對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)壓力容器的整體熱處理，我公司具有完善系列的整體 熱處 理設(shè)備和成熟的施工經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件，能夠?qū)Ω鞣N規(guī)格、形狀的壓力 容器進(jìn)行整體熱處理。但是隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，新材 料不斷發(fā)展，特殊 構(gòu)造、特殊使用功能的設(shè)備也不