钢制球形储罐热处理施工工艺.doc

钢制球形储罐热处理施工工艺摘要：一般施工过程中，经过冷热加工以后的设备，在常温下内部均保留着部分残余应力。残余应力的大小，方向对设备的稳定性有很重要的影响，采用燃油内燃法对球罐进行整体消除应力热处理改善球罐的使用性能，指出了热处理工艺中应该注意的问题。关键词：球罐；热处理；燃油内燃法钢制球形储罐简称“球罐”，焊后整体热处理较复杂，国内外采用燃油内燃法和燃气法比较多，下面介绍一下燃油内燃法。燃油内燃法即将球罐作为燃烧室，上部人孔为排烟孔，下部人孔安装喷嘴燃烧器，以柴油作为燃料燃烧，按工艺要求制造升温、恒温、降温过程，以达到消除残余应力的热处理目的。1．主要材料、机具及其他准备工作1．1主要材料、机具首先是球罐表面保温材料的选择，保温材料的选择很重要，它关系到球罐的升温速度和保温效果以及燃料（柴油）的节约。热处理时应选用能耐最高热处理温度、对球罐无腐蚀、容重低、导热系数小和施工方便的保温材料。一般选用无碱超细玻璃纤维保温棉被，规格为2000mm×l000mm×50mm，硅酸铝板600mm×400mm×50mm。其他主要有：热处理控制设备、空压机、热电偶(K型)、保温钉、扁铁、铁丝、燃料油、储油罐、液化气罐（氧气、乙炔）、燃烧器、补偿导线(铜-grN)、黄油等。1．2球罐热处理前，应对下列工作进行确认1．2．1与球罐受压元件连接的焊接工作全部完成；1．2．2热处理前的各项无损检测工作全部完成，并经确认合格；1．2．3球罐焊接后总体几何尺寸检验合格；1．2．4支柱拉杆及地脚螺栓已松开，并确认支柱柱脚在热处理过程中可以正常移动；1．2．5产品焊接试板已放在球罐热处理过程中高温区的外侧；1．2．6与热处理无关的接管已采用盲板封堵；1．2．7热处理前，热电偶及记录仪表应经计量校验合格并在有效期内；1．2．8加热系统已调试合格；1．2．9已采取防雨、防风、防火和防停电等预防措施。2.球罐需整体热处理条件及恒温温度2．1符合下列情况之一的球罐应在压力试验之前进行焊接后整体热处理2．1．1设计文件要求进行焊后整体热处理的球罐；2．1．2厚度大于32mm(若焊前预热100℃以上时，厚度大于38mm)的碳素钢和07MnCrMoVR钢制球罐；2．1．3厚度大于30mm(若焊前预热100℃以上时，厚度大于34mm)的16MnR钢制球罐；2．1．4厚度大于28mm(若焊前预热100℃以上时，厚度大于32mm)的15MnVR钢制球罐；2．1．5任意厚度的其他低合金钢制球罐；2．1．6图样注明有应力腐蚀的球罐，如盛装液化石油气、液氨等的球罐；2．1．7图样注明盛装毒性为极度或高度危害物料的球罐。2．2热处理恒温温度热处理恒温温度应按设计文件要求，如果设计文件未提出要求时，也可参照表1进行。表1热处理温度钢号热处理温度℃20R600±2516MnR600±2515MnVR570±2015MnVNR565±2007MnCrMoVR，07MnNiCrMoVDR565±2009Mn2VDR，16MnDR600±203．热处理施工过程燃油内燃法通过安装在球罐下极人孔处的燃烧器使燃料油雾化燃烧，以明火加热方式提供热处理过程所需要的热量。热处理操作包括保温系统、测温系统、加热系统及支柱柱脚移动系统的操作其施工过程如下：挂扁铁—布置热电偶—铺设保温棉（先铺硅酸铝板后铺岩棉保温被）—安装喷油嘴燃烧器—连接油路、电路及测温各系统—热处理—热处理设备及临时设施拆除—产品检验—形成资料3．1挂扁铁保温钉不得直接与球壳板焊接，采用扁铁与保温钉组成的带状结构，保温钉在扁铁上的布置间距宜为400mm-700mm。将焊接有保温钉的扁铁紧贴球壳板纵向固定于球罐外表面，在赤道线处最大间距宜为800mm—1200mm。3．2布置热电偶测温点均匀地布置在球罐外表面，相邻测温点的间距宜为4500mm。距上下人孔与球壳板环焊缝边缘200mm范围内应设测温点各1个；产品焊接试板应设测温点1个，测温点总数不应少于表2的规定。表2：测温点总数球罐容积(m3)5012020040065010002000≥4000测温点数(个)88121212162436测温用的热电偶可采用储能焊或螺栓固定于球罐外表面上，热电偶和补偿导线应固定好。热电偶及记录仪表应经过校准准确度应达到1%的要求，并在有效周期内。热电偶采用镍铬、镍硅，补偿导线采用铜和康铜，其分度号EV-2，采用螺母，开4×4方槽为安装热电偶靴座，把开槽螺母点焊在测点部位的球壳上，靴座缺口为径线方向，点焊力求小，便于消除磨光。如图一：图一：热电偶固定方法3．3铺设保温棉被将保温棉被挂在保温钉上，每层、每块接缝严密，内外层接缝应相互错开200mm～300mm，内层硅酸铝板与球壳板外壁应贴紧，最大间隙不得超过20mm，外层岩棉被用铁丝网捆住，在热处理过程中岩棉被不得松