設(shè)備整體熱處理施工技術(shù)

1、整體熱處理技術(shù)1、 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)和儲存介質(zhì)的影響，按照國家相關(guān)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，但對于大型壓力容器。因受運輸條件的限制，只能分片或分段運到施工現(xiàn)場，在現(xiàn)場拼裝組焊，壓力容器焊后整體熱處理也只有采用現(xiàn)場整體熱處理技術(shù)了?，F(xiàn)場整體熱處理技術(shù)，我們國家起步晚，技術(shù)落后。長期以來，我們國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國外專業(yè)熱處理公司來做的，他們在這方面較先進，并逐步形成了專利技術(shù)?，F(xiàn)場整體熱處理技術(shù)的加熱方法只有三種，（一）電加熱法：該方法因受

2、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)已被我國許多有實力的公司所掌握，并廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，技術(shù)較為成熟；（三）燃氣（液化氣、天燃氣）法：這是國外專業(yè)熱處理公司現(xiàn)在普遍采用的方法，我們國家引進的5萬噸/年丙烯腈裝置中的反應(yīng)器整體熱處理，國外專業(yè)熱處理公司都是采用該方法來做的，該方法從節(jié)能、環(huán)保，技術(shù)的先進性來講都比燃油法有了很大進步。我公司在2003年7月份，在吉化集團21萬噸/年丙烯腈改擴建工程中，采用燃氣法對該裝置中反應(yīng)器成功地進行了整體熱處理，結(jié)束了該技術(shù)長期被國外專業(yè)熱處理公司所壟斷的歷史。2、 整體熱處理技術(shù)在我們國家的應(yīng)用1976年，在

3、遼陽化纖總廠生產(chǎn)裝置中，首次采用由法國提供的霍克燃油燒嘴，采用柴油內(nèi)燃法對球罐進行了整體熱處理，取得成功，此后一直在國內(nèi)推廣使用；1988年，在南京煉油廠烷基化裝置中，采用電加熱法對球罐進行了整體熱處理，取得成功，該方法也在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用，但僅限于體積較小的壓力容器。在我們國家，大型壓力容器采用燃氣法進行整體熱處理一直都是有國外專業(yè)熱處理公司來完成的。該項技術(shù)在我國的應(yīng)用從我們了解的情況看，除我們公司外，還沒有其他公司掌握該項技術(shù)的相關(guān)報道。3、 我們公司熱處理技術(shù)發(fā)展情況我們公司從80年末開始采用內(nèi)部電加熱法對400m3以下球罐、臥罐及塔體進行了整體熱處理，但考慮到現(xiàn)場電源情況、經(jīng)濟效益和工

4、期，對于400m3以上的壓力容器采用該方法已不太合適。1993年，在獨山子乙烯工程中，我們公司首次采用柴油內(nèi)燃法進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年開始，為適應(yīng)丙烯腈裝置國產(chǎn)化的要求，解決丙烯腈裝置中反應(yīng)器整體熱處理的難題，我們公司抽調(diào)相關(guān)專業(yè)人員組成攻關(guān)小組，對燃氣法整體熱處理技術(shù)進行了深入、細致的研究，并選配、制作了相關(guān)專用設(shè)備，經(jīng)模擬試驗取得較好效果，在2003年吉化集團丙烯腈改擴建工程中，對該裝置反應(yīng)器進行了整體熱處理，獲得圓滿成功，從熱處理過程和效果看，該技術(shù)已達到國際同類技術(shù)水平，取得了令人滿意的效

5、果。本文下面著重介紹燃氣法在丙烯腈反應(yīng)器整體熱處理中的應(yīng)用。4、 燃氣法在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的成功實例在吉化集團21萬噸/年丙烯腈改改擴建工程中，采用燃氣法對該裝置中反應(yīng)器成功地進行了整體熱處理。反應(yīng)器是丙烯腈裝置中的核心設(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S=20mm,在現(xiàn)場完成設(shè)備的拼裝工作。在組對過程中因分片較多造成組對復(fù)雜困難，焊逢多，從而使反應(yīng)器在拼裝過程中產(chǎn)生很大的組對和焊接應(yīng)力，焊后整體熱處理質(zhì)量對反應(yīng)器最終使用壽命和安全運行起決定性的作用。本次反應(yīng)器整體熱處理方法是采用燃氣和

6、輔助局部電加熱相結(jié)合的方式進行加熱。在反應(yīng)器筒體和封頭所有焊接完成后，經(jīng)無損檢測合格，在內(nèi)件裝入前將反應(yīng)器上封頭吊起與筒體臨時組對點焊在一起，使反應(yīng)器成為一個整體，反應(yīng)器殼體外壁保溫后當(dāng)作一個整體爐膛，容器內(nèi)部用熱空氣進行加熱。采用三個燃燒器，在反應(yīng)器上、中、下三個人孔處安裝三個高速燃燒氣體的燃燒器，通過氣體導(dǎo)流管，依靠鼓風(fēng)機向反應(yīng)器筒體內(nèi)送入高溫高速氣體，高速氣體在筒體內(nèi)通過對流和輻射來傳遞熱量，由于其火焰很短，進入殼體的是熱空氣，熱空氣在進入殼體前，又經(jīng)壓縮空氣充分攪拌，熱氣流在筒體內(nèi)是沿著筒壁流動，從而加速了熱量傳遞給殼體的過程，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

7、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。在整個熱循環(huán)過程中，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)過程中的廢氣從上封頭人孔處通過調(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行熱處理。測溫系統(tǒng)是由溫度記錄儀表、熱電偶和補償導(dǎo)線組成。熱處理過程溫度的測量采用連續(xù)自動檢測記錄儀表。根據(jù)規(guī)范要求布置測溫點，反應(yīng)器殼體測溫點有39個，電加熱部分測溫點有28個，共67個測溫點。在反應(yīng)器整體熱處理過程中，400c以上平均升溫速度為24.3C/h,最大溫差88C；降溫速度為156C/h,最大溫差為56C；恒溫階段：最大溫差為29，溫度為661690；最小溫差為20，溫度為660680。經(jīng)勞動部門、監(jiān)理公司反應(yīng)器設(shè)備監(jiān)造組和甲方聯(lián)合檢查，確認完全符合熱處理技術(shù)規(guī)范要求，效果十分理想。5、 結(jié)束語：對施工現(xiàn)場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。根據(jù)施工現(xiàn)場條件，能夠?qū)Ω鞣N規(guī)格、形狀的壓力容器進行整體熱處理。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