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热处理技术在石油压力容器的应用

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摘要: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与探讨。

关键词:热处理技术;石油;压力容器

压力容器是石油行业中的一种特种设备,对于确保石油行业的稳定、安全生产,发挥着十分重要的作用。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,其主要通过对温度进行控制,来对压力容器的金属性能、焊缝性能进行优化,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。

1热处理技术的类型及工艺环节

(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[1];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。(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[2];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在石油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热处理技术在石油压力容器中的应用

(1)焊接前采用热处理技术进行预热。对石油压力容器进行焊接前,需要采用热处理技术,对厚壁部件及压力容器的重点部件进行预热处理,以提高压力容器的性能。同时,高温条件下,金属内部结构会发生一定的改变,因此,焊接前进行预热处理,可以在一定程度上降低金属材料的硬度,从而减少冷裂问题的发生。(2)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)化学热处理技术在石油压力容器中的应用。作为我国的能源支柱型产业,石油行业的生产安全关系到社会民生,是不容忽视的问题。基于此,压力容器生产制造中,常有一些特殊要求,包括但不限于压力容器的所有构件,均要具备高硬度性、高韧性、耐腐蚀性、耐磨损性等性能[3]。为了能够达到这样的目标,必须在压力容器中应用化学热处理技术。化学热处理技术是热处理技术中的一种,具有一定的特殊性,其除了加热、保温、冷却工艺之外,还包括渗碳、渗硼、渗氮、渗硫等工艺,以使具有高韧性特征的工体基件与高硬度、耐腐蚀、耐磨损的渗层能够实现高效融合,最终实现压力容器高硬度性、高韧性、耐腐蚀性、耐磨损性等性能要求,提高压力容器的耐用性。

4结语

综上所述,热处理技术在石油压力容器中的有效应用,可以使压力容器的综合性能得到有效提高。通过进一步深入研究热处理技术,使其更加完善、成熟,并在压力容器中得到更好的应用,便可以确保压力容器运行的安全性、经济性,从而有利于提高压力容器的效益。

参考文献:

[1]石璐.压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析[J].化工管理,2018(01):77.

[2]乔辉,王建波,陈晶.压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2014,34(11):69.

[3]王涛.热处理技术中石化压力容器中的问题及解决[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(01):280.

作者:田丰 单位:中油辽河工程有限公司

热处理技术在石油压力容器的应用责任编辑:张雨    阅读:人次