压力容器焊后消除应力热处理

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1、关于钢制压力容器焊后消除应力热处理有关问题的讨论摘要：本文对钢制压力容器焊后是否需要消除应力热处理，焊后消除应力热处理方法的选择，热处理最短保温时间的确定进行了分析，并针对安全技术规范和标准的相关内容进行了讨论关键詞:压力容器　焊后消除应力热处理相关安全技术1.前言有关钢制压力容器焊后消除应力热处理，至今国内尚无专业标准。目前对钢制压力容器焊后消除应力热处理要求的有关内容仅分散在《压力容器安全技术监察规程》、GB150“钢制压力容器”、GB151“管壳式换热器”、JB/T4709“钢制压力容器焊接规程”以及JB/T10175－2000“热处理质量控制

2、要求”、GB/T9452－2003“热处理炉有效加热区测定方法”等安全技术规范和标准之中。因而在使用过程中出现了理解上的不一致和偏差。为了满足钢制压力容器焊后消除应力热处理的要求，保证钢制压力容器的安全质量，本文将重点讨论钢制压力容器焊后消除应力热处理中常见的一些问题，并就此提出笔者的认识和看法。2.哪些压力容器及主要受压元件需焊后消除应力热处理？哪些压力容器及主要受压元件需焊后消除应力热处理？笔者认为：应按照GB15010.4.1款和GB1516.4、6.8款（指拼接管板、管箱和浮头盖）判定。凡符合GB15010.4.1款和GB1516.4、6.8

3、款规定的压力容器及主要受压元件均应进行焊后消除应力热处理。3.采用何种消除应力热处理方法？需进行焊后消除应力热处理的压力容器，应按照《容规》第73条、第74条规定选择热处理方法，进行焊后消除应力热处理。按照压力容器有关安全技术规范和标准，压力容器焊后消除应力热处理方法可分为以下四种：⑴炉内整体焊后消除应力热处理；⑵炉内分段焊后消除应力热处理；⑶焊后局部消除应力热处理；⑷使用现场整体消除应力热处理。由于炉内整体消除应力热处理的效果好，因此在条件具备的情况下，应优先选用炉内整体热处理方法。对于球形储罐和大型压力容器可採取使用现场整体消除应力热处理方法。由

4、于焊后局部消除应力热处理的效果较炉内整体消除应力热处理差，因而《容规》和标准对局部消除应力热处理方法的应用作出了较为明确的限制。目前局部消除应力热处理只限应用于B、C、D类焊接接头以及球形封头与园筒连接的A类焊接接头。4.怎样确定压力容器焊后消除应力热处理最短保温时间？笔者认为：压力容器焊后消除应力热处理最短保温时间应按照JB/T4709第8章确定。值得注意的是GB15010.4款将A、B类焊接接头处钢材厚度δs作为确定焊后热处理厚度，也就是说，GB150是按照钢材厚度δs确定焊后热处理最短保温时间的。而JB/T4709则将压力容器焊后消除应力热处理

5、厚度δPWHT作为确定压力容器焊后消除应力热处理规范参数的依据，也就是将δPWHT作为确定焊后消除应力热处理最短保温时间的厚度。压力容器焊后消除应力热处理的目的是为了消除焊件的残余焊接应力，以保证焊件的使用性能及稳定尺寸，保证焊件的安全使用。因此，决定焊后消除应力热处理厚度的规范参数是焊缝厚度而不完全是A、B类焊接接头处钢材厚度。显而易见JB/T4709的规定较之GB150的规定更为具体，更为合理且符合实际。但是JB/T4709－2000标准的8.2.2.3款有印刷错误。其间将“焊缝”两字漏掉。应将原条文“接管、人孔与壳体组焊时，在接管颈部厚度、壳体

6、厚度、封头厚度、补强板厚度和连接角焊缝厚度中取较大者”的内容，更正为：“接管、人孔与壳体组焊时，在接管颈部焊缝厚度、壳体焊缝厚度、封头焊缝厚度、补强板焊缝厚度和连接角焊缝厚度中取较大者”。如图：有一台钢制压力容器，壳体材料为16MnR，厚度36mm，接管材料为16MnⅢ，厚度65mm，对于此结构，焊后消除应力热处理需最短保温时间t计算如下：接管　　　　　　壳体⑴按照JB/T4709的8.2.2.3款修改前条文计算δPWHT＝65mmt＝（2＋1/4×（65－50）/25）h＝2.15h＝129min⑵按照JB/T4709的8.2.2.3款更正后条文计

7、算δPWHT＝36mmt=36/25h=1.44h=86.4min从以上两例可以看出，两者之间相差42.6min。4.压力容器焊后消除应力热处理质量控制4.1压力容器焊后消除应力热处理质量控制系统的控制环节和控制点压力容器焊后消除应力热处理质量控制系统共设5个控制环节9个控制点，见表1。表1控制环节控制点1.热处理工艺编制⑴热处理工艺编制⑵热处理工艺修改2.热处理准备⑴热处理设备和记录、控温仪表；⑵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⑴分包方评价⑵分包协议⑶分包项目质量控制具体要求和内容

8、见“中国化工装备协会”编写的“压力容器制造单位质量保证人员培训考核教材（2008版）”第十四章“热处理质量控