400m^3液化石油气球罐的热处理.pdf

第 3 8卷 第 1 期 化工机械 1 2 3 4 0 0 m3液化石油气球 罐的热处理 孙丹 巴爱叶 山东省特种设备检验研究院东营分院 摘要介绍 了采用 内部燃烧法对 4 0 0 m 液化石油气球 形储罐 进行 焊后 整体 热处理的过程 和方法。 关键词 球罐 热处理 方法 中图分类号T Q 0 5 3 ． 2 文献标识码B 文章编号0 2 5 4 6 0 9 4 2 0 1 1 0 1 0 1 2 3 - 0 2 球 罐在 焊接 过 程 中 ， 焊 接接 头 将 产 生 较大 的 焊接残余应力 ， 因此 ， 现场组焊完成后 ， 可采用 内 部燃烧法对球罐进行 焊后整体热处理， 即利用轻 柴油作为燃料经过特制的喷嘴在高压和超音速条 件 下雾化 、 燃烧 ， 在 球罐 内部形 成具 有一 定高度 和 直径 的火焰作为热源 ， 通过对 流、 辐射和传导作 用 ， 将球罐金属均匀加热至规定温度 ， 并在规定条 件下恒温和降温， 从而达到消除焊接残余应力 ， 提 高焊接区金属的韧性及抗应力腐蚀能力的目的。 1 球 罐概 况 某石 油化工 厂新 安装 了 2台 4 0 0 m 液 化石 油 气球 形储 罐 ， 球罐 的基 本参 数为 容器形 式 三带八 支柱 混合 式 工 作介 质液 化石 油气 材料 1 6 Mn R 设 计压 力 1 ． 7 7 MP a 设计 温度5 0 ℃ 容 积4 0 7 m 材料 厚度3 2 ram 内径9 2 0 0 mm 设 备 自重7 3 7 5 0 k g 2热处 理准备 2 ． 1 前期准备 球罐组装焊接工作全部结束 ， 所有焊缝按 图 纸、 规范进行无损探伤并全部合格 ， 球罐 内部彻底 清理干净， 凡与热处理无关的接管均用盲板封住 ； 选择国产霍克型燃烧器 ， 霍克喷嘴在使用前进行 冷热 态试 验 ， 测 定 火焰 的长 度 与风 量 、 风 油 配 比 ， 制定 出操作 参数 ； 松 开拉杆 和地脚 螺栓 ， 并 在支 柱 地 脚板 底 部 设 置移 动 装 置 ； 掌握 2 4 h内 的天 气情 况 ， 并要有相应的防风 、 防雨措施 ， 同时防止停 电。 2 ． 2 设 备情 况 热 处理 测温 选 用 WR E U一 1 0 0型热 电偶 ， 补 偿 导线选 用 铜 一康 铜 双 芯 导 线 ， 测 温 仪 表 采 用 X WC 一 3 0 0大型 测 绘 自动 平 衡 温 度 记 录仪 。每 台 罐设 l 6个 测 温点 ， 产 品 焊接 试 板 设 1个 测 温 点 ， 热电偶测端用 M1 6螺栓压紧于罐外壁。其余 的 热 处理设 备 、 机具 等 均 应进 行 检 查 调 校并 处 于 正 常状 态 。 2 ． 3 保 温绝 热结 构 保温材料选用厚度为 4 0 mm的超细玻璃棉毡 被 ， 铺设 层 数为两 层 。 保 温被铺 设 在上 下人 孔设 置钢 环 ， 钢 环上 固 定纵向钢带 ， 钢带上焊接保温钉。保温结构不得 与球壳相焊 ， 保温被挂在保温钉上 ， 外部用钢带或 铁 丝扎 紧 。保 温 被 与球 壁 贴 紧 ， 局 部 问 隙不 宜 大 于 2 0 ram， 内外 层 接 缝 应 错 开 。热 处 理 过 程 中保 温被 不得 有松 动 、 脱 落 。 2 ． 4烟 囱的安装 烟囱结构选择直径 5 0 0 r n m， 高度 8 0 0 mm， 厚 度 2 ． 5 m m的圆筒形结构。烟囱内设置挡板 ， 可调 节开度 ， 控 制烟 气 排放 量 ， 烟 囱上 设插 入 热 电偶 ， 用 于测 定烟 气 的温度 。 孙丹 ， 女 ， 1 9 6 9年 1 0月生 ， 工程师 。山东省东营市 ， 2 5 7 0 9 1 。 1 2 4 化工机械 2 0 1 1 正 3 操 作要领 3 ． 1 预热 阶段 室温 一 2 0 0 ℃ 预热应缓慢进行 ， 使球罐壳体逐步由冷到热 ， 预热阶段可以消除罐内残留水分 ， 燃尽可燃物质 ， 对各系统运转作初步考验 ， 并做适应性 的调整检 查 ， 确保各 系统运 行可 靠 。 3 ． 2升温 阶段 2 0 0～ 4 5 0 ℃ 燃烧器稳定燃烧无异常后， 即可按照工艺 曲 线适 当加大 风量 和油量 ， 使升 温速度 加快 ， 接 近规 定值上限 ， 油量由4 0 L ／ h增加至 1 2 0～1 2 5 L ／ h ， 风 压 由 0 ． 2 5 M P a 调 至0 ． 6 5 MP a ， 此 时 可 随 时 投用 备 用泵 。当升 温速 度 和 温差 值 超 过上 限 ， 可 适 当加 大风量 ， 保持 油量 不变 以缩短火 焰长 度 ， 使罐 体下 部接受 辐射 ， 缩小 与其他 部位 温差值 。 3 ． 3 均衡 升 温阶段 4 5 0～ 6 2 5 o C 此 时升 温速度 应 控 制在 规 定 范 围下 限 ， 缩 短 火焰长 度 ， 加 强火焰 对下 部 的辐射 ， 充 分利用 球罐 本 体金 属 的热 传导 作用 ， 以利 于缩 小 温差 。 3 ． 4恒 温 阶段 6 2 5-4 - 2 5 ℃ 进入恒温阶段应 随时观察仪表的工作情况 ， 并认真做好记录 ， 要特别注意产品试板温度的滞 后 现象 。恒 温阶 段 燃烧 产 生 的 热量 ， 应 完 全用 来 补偿散 失 的热 量 ， 基 本 保 持 平衡 状 态 。减 小 烟 囱 挡板 的开度 ， 油量 自 1 2 0 L ／ h调 至 4 O～ 5 0 L ／ h ， 控 制油量风量 ， 以小油量、 低风压维持罐 内恒温温 度 ， 控 制在 6 2 5 2 5 C范 围 以内 ， 恒 温 时 间 1 ． 5 h ， 应注意 因油 量减少 所产生 的喘息现象 。 3 ． 5降温 阶段 6 2 5～ 4 5 0 ℃ 由于球罐残余应力主要是在恒温和缓冷过程 中消除 ， 因此 应认 真控 制 好 冷却 速 度 。恒 温 阶段 结 束后 逐渐调 小油 量 ， 直 至关 闭一个点燃 器 ， 打开 烟 囱挡板， 控制降温速度为 3 05 0 ％／ h 。根据降 温速度 ， 可调整压缩风流量或拆除一层保温被 ， 当 温度降到 3 0 0 C时可拆除所有保温结构。 整 个热处理 过程 中喷 嘴火焰 应控制在 球罐 中 部 ， 防止 直接与 球壁接 触 ， 以免过烧 氧化 。在热处 理 过程 中 ， 由于球 罐 温度 变 化将 引起 球 壳 的热胀 冷 缩 ， 为 避免支 柱 与球 壳 板 的 相贯 处 产 生过 大 的 应力 ， 球壳温度每变化 1 0 0 C调整一次支柱位移。 4 结束 语 热处 理结束 后 ， 检 查 自动测 温 曲线 记 录仪 打 印出的热 处理 曲线 ， 符 合规 范和设 计 图纸 的要求 。 产 品焊接 试板经 热 处 理后 进 行 了拉伸 、 弯 曲和 冲 击 3个 项 目的力 学 性 能 试 验 ， 试 验 结 果 符合 G B 1 5 0 1 9 9 8的有关规定。热处理结束后 ， 在接触 介质 的一 侧用 里 氏硬 度 计进 行 了焊缝 硬 度 测定 ， 测定 结果 符合要 求 。 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 6 ． 3 0 上接 第 1 1 2页 j ．设备 吊装前应充分检查设备吊装 通道 的 尺寸和障碍物， 确认合适后方可吊起设备。 k ．绳扣设置后 ， 应检查判断 ， 设备 吊装过程 中绳扣 是否会 与设 备 附件相碰 。 I ．作 业 时 ， 三 车应 配 合 密 切 ， 辅 助 吊 车应 在 设备与地面夹角超过 7 5 。 后 方可慢慢松钩 ， 直至 设备 直立 。 m．正式 吊起 前 应 进 行 试 吊或模 拟 吊装 ， 以 检查 吊车各受力部件状况， 或吊装过程中有无障 碍 、 吊钩是 否运行 到位 。 n ．操作人员高空作业时应遵守高空作业有 关安 全规定 。 O ．吊装作业 前应 检查 机索具 配置 是否 合 理 ， 所用索具是否合格 、 符合方案要求， 满足后方 可起 吊 。 P ．作业 场 地 应 设 警 戒 区 ， 并 设 有 明显 的 标 志， 并有专业人员现场警戒 ， 无关人员不得入内。 q ．作 业后应 及 时清理 现场 ， 做 到文 明施工 。 r ．提升 设备 过程 中 ， 两滑 车一定 要 同步 。 5 ． 4紧 急救护及 环境 保护措 施 项 目部配备必须的急救药品和专用救护车辆 和救护 人员 ， 对 受伤 人员 首先进行 现场 处理 ， 必 要 时立 即送往 医院 ； 现场配 备灭火 器材 ， 发生火 灾及 时扑 救 ； 吊装 过 程 中 ， 要 文 明施 工 ， 垃圾 应 放 到指 定地 方 ， 不得 乱 扔乱 丢 ； 作 业完 成 后 ， 应及 时 清理 场地 ， 废弃物应放到垃圾箱 ， 材料 、 机索具等应收 好 ， 不得 随意摆放 。 6 结束语 笔者凭借多年从事化工设备 安装检修 的经 验 ， 结合实际施工案例制定 了一套详尽 的大型化 工设备 吊装方案 ， 并取得了成功应用， 为同类设备 的安装 积 累了宝 贵的经 验 。 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 4 ． 2 9 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载