淺析壓力容器設(shè)計中的熱處理問題

郭鳳明

摘 要：現(xiàn)階段，在石油、化工等行業(yè)中，壓力容器得到了較為廣泛的應(yīng)用，是一種常用的設(shè)備。一般來說，壓力容器有兩個基礎(chǔ)特性，分別是抗腐蝕性和密閉性，進(jìn)而可以承受多種物理、化學(xué)反應(yīng)。熱處理是使用壓力容器之前的準(zhǔn)備工作，能夠有效的提高壓力容器的性能，提高壓力容器的使用效率。近年來，壓力容器的發(fā)展趨于多元化。人們對壓力容器的性能提出了更高的要求，相應(yīng)的熱處理問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點問題。隨著科技的發(fā)展，壓力容器的技術(shù)材料性能逐漸提高，進(jìn)而對熱處理技術(shù)水平的要求有了明顯的提升。本文以實際為基礎(chǔ)，主要介紹了熱處理技術(shù)以及壓力容器熱處理的重要性，并詳細(xì)的分析了壓力容器設(shè)計中的熱處理問題，以期對壓力容器的設(shè)計質(zhì)量的提高提供參考。

關(guān)鍵詞：壓力容器；設(shè)計；熱處理問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.039

熱處理是設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)和加工過程中的一道重要工序，能夠有效的改善金屬性能。因此，壓力容器在焊接之后，要進(jìn)行熱處理，以此改善壓力容器焊接地方的性能，使壓力容器在焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力有所降低。針對于壓力容器的設(shè)計，相關(guān)設(shè)計人員要給予足夠的重視，一旦設(shè)備產(chǎn)生損壞，就很有可能導(dǎo)致較為嚴(yán)重的后果。設(shè)計人員要重點考慮熱處理方面的內(nèi)容，在有效減少壓力容器損耗的同時，提高設(shè)備的使用壽命。進(jìn)行熱處理對壓力容器的設(shè)計具有重要的作用，所以壓力容器設(shè)計中的熱處理問題很有研究價值。

1 熱處理技術(shù)以及壓力容器熱處理的重要性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國很多生產(chǎn)方面的問題都得到了有效的解決。石油、化工行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的支撐行業(yè)，而這些行業(yè)都對壓力容器有著廣泛的應(yīng)用。換而言之，壓力容器的性能和使用質(zhì)量直接影響到行業(yè)的效率與質(zhì)量。在機械生產(chǎn)制造過程中，熱處理技術(shù)是一種重要的工藝，可以有效的提高壓力容器的性能和使用堅固性，直接影響到壓力容器的安全運行。具體而言，熱處理技術(shù)指的是在某種介質(zhì)中對金屬材料進(jìn)行加熱，使材料達(dá)到一定的溫度，并恒溫保持一段時間，進(jìn)而使金屬材料的快速冷卻速度有所降低。熱處理技術(shù)能有效的改善工件的性能，提高工件的使用質(zhì)量。熱處理技術(shù)主要改變了工件表面的化學(xué)成分和工件內(nèi)部纖維組織，并保持工件的整體化學(xué)成分以及外形不發(fā)生改變。

熱處理技術(shù)主要有三個環(huán)節(jié)，分別是加熱、保溫和冷卻。這三個環(huán)節(jié)相互促進(jìn)、相互銜接，最終使壓力容器的設(shè)計更加安全和經(jīng)濟。針對加熱環(huán)節(jié)，這是一項較為重要的工序，有著多種操作方法，在熱處理基礎(chǔ)中發(fā)揮著重要的作用。值得強調(diào)的是，熱處理過程中一個至關(guān)重要的參數(shù)就是加熱溫度。壓力容器的設(shè)計要在一定的參數(shù)和工作條件下，綜合考慮安裝、制造等多個因素，全面的分析壓力容器制造使用材料的性能，保證壓力容器的可靠性，因此在壓力容器的設(shè)計中進(jìn)行熱處理有著重要的意義。

壓力容器的應(yīng)用范圍一般是石油、化工等行業(yè)，危險性較高，一旦出現(xiàn)意外，就會對國家和個人帶來難以承受的損失。熱處理技術(shù)可以有效的提高金屬材料的性能，能夠?qū)饘俨牧虾徒饘僭O(shè)備的性能進(jìn)行較為顯著的改善。因此，相關(guān)人員在進(jìn)行壓力容器設(shè)計的過程中，要重視檢驗材料性能和設(shè)計性能，并有效的利用熱處理技術(shù)，提高壓力容器的安全性和穩(wěn)固性，使壓力容器的設(shè)計更加可靠。壓力容器設(shè)計的質(zhì)量與壓力容器密切相關(guān)，換而言之，壓力容器的熱處理的質(zhì)量和效果對壓力容器有著直接的影響作用。在此情況下，工作人員必須重視提高熱處理的質(zhì)量。

2 壓力容器設(shè)計中的熱處理問題

熱處理技術(shù)是壓力容器設(shè)計過程中的關(guān)鍵，相關(guān)人員要努力加強壓力容器設(shè)計中的熱處理?，F(xiàn)階段，壓力容器設(shè)計中的熱處理還存在諸多問題，其中較為主要的問題有三個方面，分別是不銹鋼金屬材料的熱處理、焊接后的熱處理以及代用材料的熱處理。

2.1 不銹鋼金屬材料的熱處理

對機械工件的設(shè)計過程進(jìn)行分析，一般情況下，在完成焊接工藝后都要進(jìn)行熱處理，進(jìn)而使金屬材料在高溫作用下發(fā)生變化，并消除焊接后金屬材料殘留的應(yīng)力，提升金屬材料抗腐蝕和韌性。但針對于不銹鋼金屬材料要區(qū)別對待，因為不銹鋼金屬材料進(jìn)行熱處理后會降低材料的使用性能，改變金屬材料的使用要求。

2.2 焊接后的熱處理

焊接后的熱處理問題是壓力容器設(shè)計過程中的焦點問題。在實際操作中，對焊接之后的復(fù)合板材料的壓力容器進(jìn)行熱處理，并不會帶來不良的影響，壓力容器的性能可以得到保障，但實施焊接后熱處理會使焊接處發(fā)生碳化，進(jìn)而脆化壓力容器的性能，使壓力容器柔韌性顯著的降低。因此，為了防止壓力容器焊接后熱處理會降低壓力容器性能的現(xiàn)象發(fā)生，工作人員要認(rèn)真篩選壓力容器的材料，從根源處解決該類問題。

2.3 代用材料的熱處理

對于壓力容器設(shè)計來說，相關(guān)工作人員要以工作環(huán)境和使用條件為基礎(chǔ)，對制造材料進(jìn)行合理的篩選。但是對于壓力容器的制造來說，有很多企業(yè)很難采購到符合要求的制造材料，最終只能選擇其他的材料作為替代品。在此情況下，工作人員要充分考慮待用材料的實際性能，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行熱處理，使代用材料的熱處理也能達(dá)到預(yù)期的處理效果。因此，相關(guān)設(shè)計人員在進(jìn)行壓力容器的設(shè)計時，要了解材料的實際情況，重視代用材料的問題。要選擇合適的熱處理方法。

3 總結(jié)

對于石油、化工等行業(yè)來說，壓力容器是一種十分常用的設(shè)備。壓力容器的穩(wěn)定性和安全性有著很重要的意義，如果出現(xiàn)安全問題，往往會導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果。因此，相關(guān)工作人員要保證壓力容器的使用質(zhì)量，重視壓力容器設(shè)計過程中的熱處理問題，進(jìn)而使壓力容器的性能得到有效的提升。在壓力容器的設(shè)計過程中，熱處理是一道重要的工序，對壓力容器的安全性和使用性能有著重要的影響作用。在此情況下，相關(guān)工作人員要合理選擇熱處理方法以及壓力容器的金屬材料，提高壓力容器的設(shè)計質(zhì)量。本文主要列舉了三方面的壓力容器設(shè)計中的熱處理問題，分別是不銹鋼金屬材料的熱處理、焊接后的熱處理以及代用材料的熱處理，以期提高壓力容器的安全性。

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