大型球形封頭采用內燃法熱處理方法

由于受到項目現場(chǎng)熱處理爐尺寸的限制，某大型現場(chǎng)組焊的球形封頭，無(wú)法采用爐內整體熱處理。

隨著(zhù)現代煤化工技術(shù)迅猛發(fā)展， 裝置大型化已成發(fā)展趨勢， 大型反應器、 塔器及球罐的應用不斷增多。壓力容器焊后熱處理，是壓力容器制造過(guò)程中最后階段的關(guān)鍵過(guò)程， 具有十分重要的作用。 它不僅可以消除或降低焊接殘余應力，改善焊接熱影響區和焊縫金屬的顯微組織， 還可以減少焊接接頭延遲裂紋和斷裂的發(fā)生， 延長(cháng)設備的使用壽命。 焊后熱處理的效果，是由焊后熱處理工藝來(lái)保證的。 同時(shí)焊后熱處理的質(zhì)量直接影響到壓力容器的整體內在質(zhì)量。 與焊縫缺陷不同，大型壓力容器焊后熱處理不能返工，熱處理耗時(shí)長(cháng)、投入費用較大。因此， 要求壓力容器焊后熱處理，一次成功。

一般地， 結構不太大的壓力容器， 可采用爐內整體熱處理。隨著(zhù)煤化工裝置規模的不斷擴大，大型反應器、塔器、球罐結構設計隨之大型化，一些超大直徑和超長(cháng)的壓力容器如丙烯塔、 減壓分餾塔、反應器等關(guān)鍵設備，其設備直徑從幾米到十幾米，其高度從幾十米到超過(guò)100m。對于大型壓力容器熱處理，應充分考慮現場(chǎng)條件，采用適宜的熱處理工藝，做好現場(chǎng)熱處理系統工藝設計，制定詳盡的熱處理方案。

由作者單位投資建設的某煤化工項目位于西北地區，根據設計條件，某大型反應器球形封頭需要整體熱處理。由于受現場(chǎng)運輸條件的限制，該反應器球形封頭需現場(chǎng)組焊， 因現場(chǎng)熱處理爐尺寸限制，無(wú)法采用爐內整體熱處理。借鑒以往熱處理經(jīng)驗，可采用爐外整體熱處理法，工作難度較大。

2 主要設計參數

某大型反應器是神華某煤化工項目的關(guān)鍵設備之一，其上部球形封頭設計參數如下：封頭直徑為13800mm，設計名義厚度為46mm,實(shí)際采用鋼板厚度為48mm，材質(zhì)為Q245R，腐蝕裕量為3mm，封頭總重約為114t，容器類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，100%射線(xiàn)無(wú)損檢測。由于該反應器筒體壁厚為36mm， 筒體部分不需要熱處理。 根據設計圖紙要求， 該球形封頭需要整體熱處理。

3 熱處理工藝

對于中小型壓力容器，一般采用爐內整體熱處理。根據項目現場(chǎng)熱處理爐實(shí)際情況，該大型球形封頭無(wú)法采用爐內整體熱處理。目前，常用爐外整體熱處理方法有：電加熱法整體熱處理和內燃法整體熱處理。由于該球形封頭直徑大，若采用電加熱法整體熱處理， 根據測算需要很大用電容量， 本項目現場(chǎng)無(wú)法滿(mǎn)足要求。 經(jīng)過(guò)多方調研，該球形封頭最終確定采用內燃法進(jìn)行整體熱處理。