关于钢制压力容器焊后消除 应力热处理有关问题的讨论

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,关于钢制压,力,力容器焊后,消,消除,应,应,力,力热处理有,关,关问题的讨,论,论,摘要：本文,对,对钢制压力,容,容器焊后是,否,否需要消除,应,应力热处理,，,，焊后消除,应,应力热处理,方,方法的选择,，,，热处理最,短,短保温时间,的,的确定进行,了,了分析，并,针,针对安全技,术,术规范和标,准,准的相关内,容,容进行了讨,论,论,关键詞:,压,压力容器,焊,焊后消除应,力,力热,处,处理,相,相关安全,技,技术,1.前言,有关钢制压,力,力容器焊后,消,消除应力热,处,处理，至今,国,国内尚无专,业,业标准。目,前,前对钢制压,力,力容器焊后,消,消除应力热,处,处理要求的,有,有关内容仅,分,分散在压,力,力容器安全,技,技术监察规,程,程、GB150“钢,制,制压力容器,”,”、GB151“管,壳,壳式换热器,”,”、JB/T4709“钢制压,力,力容器焊接,规,规程”以及JB/T101752000“,热,热处理质量,控,控制要求”,、,、,GB/T94522003“热,处,处理炉有效,加,加热区测定,方,方法”等安,全,全技术规范,和,和标准之中,。,。因而在使,用,用过程中出,现,现了理解上,的,的不一致和,偏,偏差。为了,满,满足钢制压,力,力容器焊后,消,消除应力热,处,处理的要求,，,，保证钢制,压,压力容器的,安,安全质量，,本,本文将重点,讨,讨论钢制压,力,力容器焊后,消,消除应力热,处,处理中常见,的,的一些问题,，,，并就此提,出,出笔者的认,识,识和看法。,2.哪些压,力,力容器及主,要,要受压元件,需,需焊后消除,应,应力热处理,？,？,哪些压力容,器,器及主要受,压,压元件需焊,后,后消除应力,热,热处理？笔,者,者认为：应,按,按照GB150 10.4.1款,和,和GB151 6.4,、,、6.8款,（,（指拼接管,板,板、管箱和,浮,浮头盖）判,定,定。凡符合GB15010.4.1款和GB1516.4、6.8款规定,的,的压力容器,及,及主要受压,元,元件均应进,行,行焊后消除,应,应力热处理,。,。,3.,采,采用,何,何种,消,消除,应,应力,热,热处,理,理方,法,法？,需进,行,行焊,后,后消,除,除应,力,力热,处,处理,的,的压,力,力容,器,器，,应,应按,照,照,容,容规,第73,条,条、,第,第74条,规,规定,选,选择,热,热处,理,理方,法,法，,进,进行,焊,焊后,消,消除,应,应力,热,热处,理,理。,按照,压,压力,容,容器,有,有关,安,安全,技,技术,规,规范,和,和标,准,准，,压,压力,容,容器,焊,焊后,消,消除,应,应力,热,热处,理,理方,法,法可,分,分为,以,以下,四,四种,：,：,炉,内,内整,体,体焊,后,后消,除,除应,力,力热,处,处理,；,；,炉内分,段,段焊后消,除,除应力热,处,处理；,焊后局,部,部消除应,力,力热处理,；,；,使用现,场,场整体消,除,除应力热,处,处理。,由于炉内,整,整体消除,应,应力热处,理,理的效果,好,好，因此,在,在条件具,备,备的情况,下,下，应优,先,先选用炉,内,内整体热,处,处理方法,。,。,对于球形,储,储罐和大,型,型压力容,器,器可採取,使,使用现场,整,整体消除,应,应力热处,理,理方法。,由于焊后,局,局部消除,应,应力热处,理,理的效果,较,较炉内整,体,体消除应,力,力热处理,差,差，因而,容规,和,和标准对,局,局部消除,应,应力热处,理,理方法的,应,应用作出,了,了较为明,确,确的限制,。,。目前局,部,部消除应,力,力热处理,只,只限应用,于,于B、C,、,、D类焊,接,接接头以,及,及球形封,头,头与园筒,连,连接的A,类,类焊接接,头,头。,4.怎,样,样确定,压,压力容,器,器焊后,消,消除应,力,力热处,理,理最短,保,保温时,间,间？,笔者认,为,为：压,力,力容器,焊,焊后消,除,除应力,热,热处理,最,最短保,温,温时间,应,应按照JB/T4709第8章确,定,定。,值得注,意,意的是GB15010.4款将A、B,类,类焊接,接,接头处,钢,钢材厚,度,度s,作,作为确,定,定焊后,热,热处理,厚,厚度，,也就是,说,说，,GB150是,按,按照钢,材,材厚度,s确,定,定焊后,热,热处理,最,最短保,温,温时间,的,的。而JB/T4709则,将,将压力,容,容器焊,后,后消除,应,应力热,处,处理厚,度,度PWHT,作,作为确,定,定压力,容,容器焊,后,后消除,应,应力热,处,处理规,范,范参数,的,的依据,，,，也就,是,是将PWHT作为,确,确定焊,后,后消除,应,应力热,处,处理最,短,短保温,时,时间的,厚,厚度。,压力容,器,器焊后,消,消除应,力,力热处,理,理的目,的,的是为,了,了消除,焊,焊件的,残,残余焊,接,接应力,，,，以保,证,证焊件,的,的使用,性,性能及,稳,稳定尺,寸,寸，保,证,证焊件,的,的安全,使,使用。,因,因此，,决,决定焊,后,后消除,应,应力热,处,处理厚,度,度的规,范,范参数,是,是焊缝,厚,厚度而,不,不完全,是,是A、B类焊,接,接接头,处,处钢材,厚,厚度。,显,显而易,见,见JB/T4709,的,的规定,较,较之GB150的规,定,定更为,具,具体，,更,更为合,理,理且符,合,合实际,。,。,但是JB/T47092000,标,标准的8.2.2.3款有,印,印刷错,误,误。其,间,间将“,焊,焊缝”,两,两字漏,掉,掉。应,将,将原条,文,文“接,管,管、人,孔,孔与壳,体,体组焊,时,时，在,接,接管颈,部,部厚度,、,、壳体,厚,厚度、,封,封头厚,度,度、补,强,强板厚,度,度和连,接,接角焊,缝,缝厚度,中,中取较,大,大者”,的,的内容,，,，更正,为,为：“,接,接管、,人,人孔与,壳,壳体组,焊,焊时，,在,在接管,颈,颈部焊,缝,缝厚度,、,、壳体,焊,焊缝厚,度,度、封,头,头焊缝,厚,厚度、,补,补强板,焊,焊缝厚,度,度和连,接,接角焊,缝,缝厚度,中,中取较,大,大者”,。,。,如图：,有,有一台,钢,钢制压,力,力容器,，,，壳体,材,材料为16MnR，,厚,厚度36mm,，,，接管,材,材料为16Mn，,厚,厚度65mm,，,，对于,此,此结构,，,，焊后,消,消除应,力,力热处,理,理需最,短,短保温,时,时间t,计,计算如,下,下,：,接管,壳,壳,体,体,按照JB/T4709的8.2.2.3款修,改,改前条,文,文计算,PWHT65mm,t（21/4,（,（65,50,）,）/25）h,2.15h,129min,按照JB/T4709的8.2.2.3款更,正,正后条,文,文计算,PWHT36mm,t=36/25h=1.44h=86.4min,从以上,两,两例可,以,以看出,，,，两者,之,之间相,差,差42.6min。,4.压,力,力容器,焊,焊后消,除,除应力,热,热处理,质,质量控,制,制,4.1,压,压力容,器,器焊后,消,消除应,力,力热处,理,理质量,控,控制系,统,统的控,制,制环节,和,和控制,点,点,压力容,器,器焊后,消,消除应,力,力热处,理,理质量,控,控制系,统,统共设5个控,制,制环节9个控,制,制点，,见,见表1,。,。,表1,控制环节,控制点,1.热处理工艺编制,热处理工艺编制热处理工艺修改,2.热处理准备,热处理设备和记录、控温仪表；热电偶数量和布置,3.热处理过程,热处理温度时间记录曲线,4.热处理报告,热处理报告,5、热处理分包质量控制,分包方评价分包协议分包项目质量控制,具体要求和,内,内容见“中,国,国化工装备,协,协会”编写,的,的“压力容,器,器制造单位,质,质量保证人,员,员培训考核,教,教材（2008版）”,第,第十四章“,热,热处理质量,控,控制系统”,。,。,其中在“热,处,处理准备”,这,这个控制环,节,节中，设置,了,了热处理设,备,备和记录、,控,控温仪表、,热,热电偶数量,和,和布置两个,控,控制点。在,相,相应的程序,文,文件中设有,“,“热处理炉,有,有效加热区,测,测定方法”,；,；在相应的,工,工艺文件和,质,质量记录表,卡,卡中设有“,热,热处理炉有,效,效加热区测,定,定报告和检,验,验合格证”,上述质量控,制,制要求保证,了,了压力容器,焊,焊后消除应,力,力热处理是,在,在热处理炉,有,有效加热区,进,进行了测定,并,并出具检验,合,合格证之后,才,才允许进行,。,。带有热处,理,理炉有效加,热,热区示意图,的,的检验合格,证,证应悬挂在,热,热处理炉明,显,显位置。,4.2热,处,处理,炉,炉有,效,效加,热,热区,的,的测,定,定,目前,国,国内,关,关于,热,热处,理,理质,量,量控,制,制要,求,求的,标,标准,有,有两,个,个：,一,一个,是,是JB/T10175,2000“,热,热处,理,理质,量,量控,制,制要,求,求”,，,，另,一,一个,是,是GB/T9452,2003“,热,热处,理,理炉,有,有效,加,加热,区,区测,定,定方,法,法”,。,。,另外JB/T6049,1992“,热,热处,理,理炉,有,有效,加,加热,区,区测,定,定”,已,已经,作,作废,，,，并,入,入到GB/T9452,2003之,中,中。,在JB/T10175,2000标,准,准中,，,，规,定,定了,热,热处,理,理人,员,员、,作,作业,环,环境,、,、设,备,备及,仪,仪表,、,、工,艺,艺材,料,料、,工,工艺,、,、技,术,术文,件,件与,资,资料,等,等质,量,量控,制,制的,基,基本,要,要求,。,。,JB/T10175标,准,准将,热,热处,理,理炉,按,按有,效,效加,热,热区,保,保温,精,精度,（,（炉,温,温均,匀,匀性,）,）要,求,求分,为,为六,类,类，,其,其控,温,温精,度,度、,仪,仪表,精,精度,和,和记,录,录纸,刻,刻度,等,等要,求,求如,表,表2,所,所示,。,。,表2,热,热,处,处,理,理,炉,炉,按,按,保,保,温,温,精,精,度,度,分,分,类,类,及,及,其,其,技,技,术,术,要,要,求,求,热处理炉类别,有效加热区保,温精度,控温精度,记录仪表指示,精度,记录纸刻度（分辨力）（1）,/,3,1,0.2,2,5,1.5,0.5,4,10,5,0.5,5,15,8,0.5,6,20,10,0.5,8,25,10,0.5,10,（1）允许用修改量程的方法提高分辨力。,JB/T10175,规,规,定,定,：,：,热,热,处,处,理,理,炉,炉,的,的,每,每,个,个,加,加,热,热,区,区,至,至,少,少,有,有,两,两,支,支,热,热,电,电,偶,偶,，,，,一,一,支,支,接,接,记,记,录,录,仪,仪,表,表,，,，,另,另,一,一,支,支,接,接,控,控,温,温,仪,仪,表,表,，,，,安,安,放,放,在,在,有,有,效,效,加,加,热,热,区,区,内,内,，,，,其,其,中,中,一,一,个,个,仪,仪,表,表,应,应,具,具,有,有,报,报,警,警,功,功,能,能,。,。,每,台,台,热,热,处,处,理,理,炉,炉,必,必,须,须,定,定,期,期,检,检,测,测,有,有,效,效,加,加,热,热,区,区,，,，,检,检,测,测,周,周,期,期,见,见,表,表3,，,，,检,检,测,测,方,方,法,法,按,按GB/T9452,的,的,规,规,定,定,，,，,其,其,保,保,温,温,精,精,度,度,应,应,符,符,合,合,表,表2,要,要,求,求,。,。,应,应,在,在,明,明,显,显,位,位,置,置,悬,悬,挂,挂,带,带,有,有,有,有,效,效,加,加,热,热,区,区,示,示,意,意,图,图,的,的,检,检,验,验,合