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    壓力容器需要進行焊后熱處理的條件

    時間:2018-01-08 18:53 瀏覽次數:
    【概要】:在壓力容器設計中,應科學設定設備是否需要進行焊后熱處理。因容器的焊后熱處理需要大型熱處理裝備,消耗大量能源,應綜合考慮容器的安全性與經濟性。目前,人們雖然已認識到過大的...

    在壓力容器設計中,應科學設定設備是否需要進行焊后熱處理。因容器的焊后熱處理需要大型熱處理裝備,消耗大量能源,應綜合考慮容器的安全性與經濟性。目前,人們雖然已認識到過大的焊接應力會對容器的安全產生危害,但由于多種因素交互影響的復雜性,尚難判斷將焊接應力限制在什么水平下是適宜的。

    壓力容器需要進行焊后熱處理的條件

    因此,國內外標準只能通過材質、厚度、預熱溫度以及運行條件等因素,來判定壓力容器是否需要進行焊后熱處理。GB150等將判斷條件分為兩類,一類是對所有鋼制壓力容器都適用的“通用條件”,另一類是針對某些特定工況的“特殊條件”。

     

    需進行焊后熱處理的“通用條件”:焊接應力的大小一般與如下三個方面因素有關:(1)材質:隨著鋼材強度級別的提高及合金含量的增加,其焊接性能變差,在相同的焊接工藝條件下易產生焊接缺陷;(2)鋼材厚度:鋼材厚度越大,則意味著焊縫越深,焊縫冷卻后收縮的傾向越強,且剛性增大,抵抗局部收縮變形的能力越強,從而產生了較大的焊接殘余應力;(3)預熱溫度:焊前預熱可減緩焊縫部位與其他部位的溫度梯度,能減緩高峰值焊接應力的產生?;谝陨先c,GB150等標準依據各種材質、厚度以及預熱溫度設定壓力容器需進行焊后熱處理的條件。

     

    需要焊后熱處理的“特殊條件”:GB150規定了如下兩種特殊條件下,不論壓力容器的材質、厚度及預熱溫度如何,都應進行焊后熱處理。一是圖樣注明有應力腐蝕的容器。二是圖樣注明承裝毒性為極度或高度危害介質的容器。這主要從萬一發生事故的災難性后果考慮。因為焊接殘余應力對容器的主要危害是在特定的介質工況下引起應力腐蝕開裂。應力腐蝕是個影響因素頗多、極其復雜的過程,不能用簡單的條款劃定。以盛裝液化石油氣的容器為例:液化石油氣中含有H2S雜質會對鋼材會產生應力腐蝕,而純凈的液化石油氣(如丙烷、丁烷)是不會產生應力腐蝕。H2S對鋼材的應力腐蝕除與其濃度有關外,還和其含水量有關,只有濕H2S才能產生應力腐蝕,濕H2S的應力腐蝕還和溫度、介質的ph 值、鋼材的含碳量、以及焊接應力大小等諸多因素相關聯。再以盛裝液氨的容器為例:化學純(≥99.995% )的液氨是不會引起應力腐蝕的,只有工業純的液氨才可能產生應力腐蝕,但如果在液氨中加入微量的水(≥0.2% ),則水作為緩蝕劑,可避免應力腐蝕的發生。此外,液氨的應力腐蝕還和材質的強度級別有關。綜上所述,應力腐蝕狀況復雜,影響因素多,這就需要設計者依據工況條件、壓力容器的具體情況以及國內外的運行經驗進行綜合判斷。