熱處理技術(shù)在石油壓力容器中的應(yīng)用探析

張浩(中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司天津?yàn)I海分公司，天津 300457)

熱處理技術(shù)在石油壓力容器中的應(yīng)用探析

張浩(中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司天津?yàn)I海分公司，天津 300457)

隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，建筑行業(yè)、裝備制造業(yè)都在快速的發(fā)展，而熱處理技術(shù)已經(jīng)成為了提高金屬材料性能的主要手段，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能對(duì)增長(zhǎng)產(chǎn)品的使用時(shí)間，是當(dāng)今制造業(yè)的重要競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)。而在石油行業(yè)中，石油壓力容器是存儲(chǔ)石油、運(yùn)輸石油過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，然而熱處理技術(shù)對(duì)石油壓力容器也產(chǎn)生了巨大的作用。通過(guò)本文的討論，筆者主要探析了熱處理技術(shù)在石油壓力容器中的應(yīng)用。

熱處理技術(shù)；石油壓力容器；應(yīng)用探究

熱處理技術(shù)指的是將固體材料通過(guò)加溫或是冷卻的手段，最后達(dá)到一種預(yù)期金屬工藝品。熱處理技術(shù)的增進(jìn)不僅可以提高金屬材料的性能，還在一定程度上增長(zhǎng)了金屬的使用時(shí)間，是增強(qiáng)金屬綜合水平的重要技術(shù)。石油是保障我國(guó)工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及軍事正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，是組成塑膠、化肥、燃料、炸藥的重要組成部分，不僅如此石油還被稱(chēng)為“工業(yè)的血液”，是我國(guó)人民生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)。

1 熱處理技術(shù)

在熱處理技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，為了滿足不同的處理目的，可以將熱處理技術(shù)分成中間熱處理和最終熱處理技術(shù)。中間熱處理技術(shù)主要運(yùn)用于產(chǎn)品的加工階段，和完善金屬產(chǎn)品的性能環(huán)節(jié)；而最終熱處理技術(shù)主要是完善產(chǎn)品所需的功能，提高產(chǎn)品的使用指數(shù)。然而根據(jù)熱處理技術(shù)的性質(zhì)，可以將其分成普通、變形、化學(xué)熱處理技術(shù)，普通熱處理技術(shù)指的是將金屬進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，但不會(huì)改變處理對(duì)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)成分；變形熱處理技術(shù)指的是通過(guò)結(jié)合變形強(qiáng)化功能和熱處理強(qiáng)化功能，對(duì)金屬的使用性能進(jìn)行完善，不會(huì)改變處理對(duì)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)成分；而化學(xué)熱處理技術(shù)在改變處理對(duì)象內(nèi)在結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也會(huì)改變其結(jié)構(gòu)成分。

2 熱處理技術(shù)的研究

在熱處理技術(shù)中，主要包括了正火技術(shù)、退火技術(shù)、固溶熱處理技術(shù)、淬火技術(shù)以及回火技術(shù)。其中，正火技術(shù)指的是在鋼材進(jìn)行熱處理的過(guò)程中，將其加熱到臨界點(diǎn)并進(jìn)行保溫，然后在空氣中進(jìn)行冷卻的過(guò)程中，最后得到以珠光體類(lèi)型為主的熱處理品，同時(shí)在處理重型大型的鋼材零件的最終熱處理過(guò)程中，達(dá)到提高處理對(duì)象的性能的作用；退火技術(shù)指的是在高溫下的處理對(duì)象緩慢降溫之后，進(jìn)行500度以下的空氣中進(jìn)行冷卻的過(guò)程，退火技術(shù)是為了消除工藝殘余應(yīng)力，降低其使用中的硬度，細(xì)化該處理對(duì)象的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其化學(xué)成分的均勻分部，提高其使用時(shí)間和使用質(zhì)量；淬火技術(shù)指的是在處理對(duì)象進(jìn)行加溫和保溫之后，快速進(jìn)行冷卻的過(guò)程，主要目的是提高工件的硬度和強(qiáng)度，快速冷卻是為了消除工件中多余的無(wú)用組織，提高組件的精密度；回火技術(shù)是配合淬火技術(shù)，減少工件應(yīng)力，并且適當(dāng)降低工件硬度，穩(wěn)定工件的內(nèi)在結(jié)構(gòu)成分，是保障工件性能的重要環(huán)節(jié)。在正火技術(shù)的應(yīng)用中，主要是以獲得珠光體提高工件性能為主，正火的目的是要消除焊接時(shí)材料內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力，消除焊接材料產(chǎn)生裂紋的可能性。正火一般是對(duì)中碳鋼以上的材料在焊接后必須進(jìn)行的熱處理。焊接后的工件要去應(yīng)力退火，大概需要多長(zhǎng)時(shí)間的保溫呢作為去應(yīng)力退火，保溫時(shí)間3～4小時(shí)。如需改善焊縫及熱影響區(qū)的組織缺陷，細(xì)化組織。則需進(jìn)行焊接件的完全退火處理。此外，退火技術(shù)還能用于消除切割過(guò)程中不同工藝之間產(chǎn)生的應(yīng)力，提高工件日后使用的安全性；淬火是主要是完善工件的結(jié)構(gòu)成分，淬火和沒(méi)淬火對(duì)焊接性能對(duì)焊接是有影響的因?yàn)橛捕群蛷?qiáng)度都不一樣，在應(yīng)用時(shí)也要結(jié)合實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行焊接。

3 熱處理在石油壓力容器中的應(yīng)用

隨著熱處理技術(shù)在石油壓力容器中的不斷發(fā)展，石油壓力容器的質(zhì)量以及使用時(shí)間明顯提高。熱處理技術(shù)在石油壓力容器的應(yīng)用中，主要的工藝步驟包括了：制造前的預(yù)熱技術(shù)、制造過(guò)程中的熱處理技術(shù)以及最后階段的熱處理技術(shù)。

3.1 預(yù)熱技術(shù)

在制造前進(jìn)行預(yù)熱的主要是為了提高工件的焊接性能。在焊接前可以采碳?xì)淝逑?，有研究發(fā)現(xiàn)，真空清洗機(jī)有干燥的功能。在進(jìn)行預(yù)熱處理的過(guò)程中，由于工件內(nèi)在結(jié)構(gòu)散亂，所以常常會(huì)出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，導(dǎo)致后期工作不能正常進(jìn)行。所以在焊接前，需要對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱處理，促進(jìn)結(jié)構(gòu)的緊密黏接，保證作業(yè)的正常運(yùn)行。

3.2 焊接后期熱處理技術(shù)

在焊接的最后工序中，常常會(huì)在焊接過(guò)程中進(jìn)入空氣，而空氣中的氫氣含量會(huì)嚴(yán)重影響熱處理的效果。另外，對(duì)于普通的結(jié)構(gòu)件焊接后只要求做“去應(yīng)力退火”處理。而對(duì)于某些含碳量較高（中碳以上）的鋼結(jié)構(gòu)件，不同鋼材的對(duì)焊件，焊補(bǔ)件等采用正火處理工藝的目的是：消除焊接應(yīng)力、成分均勻化、組織均勻化。所以需要對(duì)工件進(jìn)行焊接后的熱處理，主要目的是為了消除工件焊接中出現(xiàn)的氫氣，防止工件出現(xiàn)紋裂現(xiàn)象，并且消除焊接過(guò)程中產(chǎn)生的多余的應(yīng)力，防止工件在日后的使用中，由于參與應(yīng)力出現(xiàn)安全事故，提高金屬焊接對(duì)象性能。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，人民所需也日漸提高，為了滿足人民日漸增長(zhǎng)的需求，這就需要所有人對(duì)技術(shù)進(jìn)行發(fā)明和創(chuàng)造。在熱處理技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)新與應(yīng)用的過(guò)程中，人類(lèi)的加工程序變得簡(jiǎn)單方便，不僅提高了工件的質(zhì)量，還延長(zhǎng)了工件使用壽命，降低了生產(chǎn)的成本，提高了工件的安全性能。在石油壓力容器的完善和改造中，扮演了重要的角色，是發(fā)展石油業(yè)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，也是促進(jìn)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的重要手段，為我國(guó)綜合實(shí)力的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

[1]王志剛,陳萬(wàn)申.大直徑大厚度壓力容器的現(xiàn)場(chǎng)組焊局部熱處理[J].石油化工設(shè)備,2010，39（01）：54—57.

[2]王濤.熱處理技術(shù)中石化壓力容器中的問(wèn)題及解決[J].中小企業(yè)管理與科技，2016，02（03）：280—280.