球罐热处理方案

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1、宜昌鑫冠化工有限公司年产24万吨磷酸二铵项目球罐整体热处理方案编制：审核：批准：中国化学工程第十六建设公司2012年3月11日目录1.工程概况2.热处理方法及工艺规范3.热工计算4.热处理现场工艺设计5.热处理前的准备工作6.施工组织7.热处理工艺的评定8.安全措施1.概况1.1宜昌鑫冠化工有限公司2台1000m3液氨球罐安装工程,根据图纸设计要求及GB12337-98、GB50094-1998等有关标准，2台球罐需进行焊后整体热处理，以消除球罐组装和焊接残余应力。为确保热处理工程质量按要求顺利进行，特制定以下热处理方案。1.

2、2球罐主要设计参数：1000m3液氨球罐内径Φ12300mm公称容积1000m3容器类别Ⅲ类壁厚42mm物料名称液氨球罐材质Q345R设计温度-10~50ºC焊缝系数1.0结构形式八柱三带三十片混合式柱腿直径壁厚Φ426*101.3编制依据1.3.1江西江联能源环保股份有限公司设计的施工图（图号：Q11-502-00）1.3.2《钢制球形储罐》GB12337-981.3.3《球形储罐施工及验收规范》GB50094-20101.4热处理的目的为了消除球罐组装与焊接的残余应力，稳定球罐的几何尺寸，改善焊接接头和热影响区的组织和性能

3、，达到降低硬度，提高塑性和韧性的目的，进一步释放焊缝中的有害气体，防止焊缝的氢脆和裂纹的产生。2.热处理方法及工艺规范2.1热处理方法本次热处理采用“霍克喷嘴内部燃烧法”，以球罐内部为炉膛，球罐外部包扎保温材料保温，选用0#柴油为原料，将压缩空气及燃油同时喷入喷嘴并雾化用液化气引燃油雾。随着燃油不断燃烧产生的高温气流在球罐内壁（并在球罐内设伞形罩）对流传导和火焰热辐射作用，使球罐升温到热处理所需要的温度。球体外表安装热电偶，用补偿导线连接到测温仪上进行温度测控。2.2热处理工艺规范按照GB12337-1998《钢制球形储罐》选

4、择如下热处理工艺参数和工艺曲线：恒温温度：600℃±25℃恒温时间：100min升温速度50~80℃/h（400℃以下不予控制）降温速度30~50℃/h（400℃以下不予控制）400℃以上升温和降温过程中，球壳表面上任意两测温点的最大温差≤120℃。2.2热处理工艺曲线图(如图2.2)图2.2图2.2(C4)3.热功计算3.1热平衡计算基本公式本热平衡计算以下人孔到上人孔之间作为球罐的热平衡区域。在一个工作周期内，热处理过程所需要总热量∑Q由下式计算：∑Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6(1)式中，Q1为加热球罐金属的有效

5、热量，Q2为绝热层散失的热量，Q3绝热层蓄热损失，Q4为燃料油化学未完全燃烧的热损失，Q5为燃料油机械不完全燃烧的热损失，Q6由烟囱排除烟气时带走的热量，KJ/h.3.1.1Q1的计算：下标m取1~6；tm分别取0℃，100℃，200℃，300℃，400℃，500℃，600℃。3.1.2Q2的计算：m,n,a,均取1~7；th分别取值100℃，200℃，300℃，400℃，500℃，600℃，625℃。3.1.3Q3的计算：j取0~7，t'0=te,t'1~t'7依次以100℃为分隔点。3.1.4Q4的计算：3.1.5Q5的计

6、算：3.1.6Q6的计算：3.2工艺设定液氨球罐温度区间/℃升温速度v0/℃·h-1本周期加热所需要时间tm/hte~100601.667100~200701.429200~300601.667300~400601.667400~500502.000500~600402.500600℃±25℃---1.68（保温）3.3热物理常数的规定低合金高强度钢物理常数规定见表2，密度ρ1=7850kg/m3.（表2）超细玻璃棉毡的理常数规定见表3，密度ρ1=60kg/m3.绝热层对空气的传热系数αa、绝热层的平均温度tj及烟气带走的热量

7、的百分率βb见表43.4根据热工计算结果，选择"HAUCK"双喷嘴下燃烧法，选择9m3/min空压机。3.热处理现场工艺设计4.1热处理工艺系统本次热处理工程由燃油、供油、热循环、测量、柱腿移动和排烟系统组成。4.1.1燃油系统燃油系统采用喷嘴及风、油控制系统，将喷嘴固定在球罐下入孔，根据热平衡计算要求选用合适规格和数量的喷嘴，连接好风管及油管，通过控制柜来对热处理过程进行控制，以满足工艺要求，燃料采用0#柴油，通过油泵送油，压缩空气将燃油喷入喷嘴并雾化，用液化气引燃油雾使燃油进行燃烧。燃油系统加热装置在投用前要进行试漏、试吹

8、、试烧，检查有无泄漏、堵塞现象，检查压缩空气是否够用，检查仪器、仪表是否正常，发现缺陷及时整改。4.1.2供油系统根据热平衡计算，单台热处理耗油量≤4吨，储油罐一次装油量应保证单台球罐热处理全周期所需油量的1.5倍，故应设备容量为6吨的储油罐。4.1.3热循环系统为了克服“霍