关于压力容器设计中的热处理问题

压力容器设计中的热处理问题分析作者：马海霞王战山来源：《城市建设理论研究》2013年第20期摘要：金属的性能通过热处理可以得到良好的改善。

压力容器在设计的过程中如果进行了热处理，如焊后热处理，就可以使焊接的残余应力大大的降低，并且使焊接处的接头性能大大提高。

本文就压力容器设计中热处理问题进行深入探讨，首先从相关概念入手，然后重点分析了不同压力容器中的热处理问题。

目的是不断提高压力容器设计中的热处理水平。

关键词：压力容器设计热处理问题分析中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：一、压力容器及热处理相关概述压力容器在我们的工业生产中有着非常广泛的作用，主要用途主要有：盛装气体或者液体，并且能够承受一定程度的压力，被广泛的应用到能源工业、军队工程、科学研究事业以及石油化工工程等多种行业中。

压力容器是工业安全和达标生产过程中的一项重要设备。

压力容器是否能够安全运行与它的设计是紧密相连的。

压力容器的安全运行直接关系到国家的财产安全和人们的生命安全甚至影响到整个社会的稳定。

容器能够承受压力的各个部件的断裂破坏伴随着介质能量的释放会形成一定程度的爆炸，具有很大的杀伤力，会造成大面积的破坏和对人身的伤害。

压力容器的爆炸事件不仅影响压力容易本身的使用，还给周围的设备和建筑造成一定的损害，有时还会引起重大的伤亡，甚至爆炸过程中释放的有毒物质还会对周围居民的生活造成影响，留下让人惶恐的后遗症。

在压力容器的设计过程中，往往会涉及到一些很复杂很有技术含量的处理，其中的热处理就是一项技术要求相当严格的环节，还包括其他的一些传统的重要环节。

热处理技术对压力容器金属材料的改善以及完善起到很重要的作用。

但是热处理作为一种传统并行之有效的改善和恢复金属性能的方法在压力容器设计、制造等环节中一直属于相对薄弱的环节。

因此，为了保证压力容器的安全运行，有必要探讨压力容器设计中的热处理问题。

随着我国生产力的不断发展，我国的自然科学也有了突飞猛进的发展。

压力容器设计常见问题分析及解决措施摘要：随着我国经济的飞速发展,工业领域取得了巨大的成就。

作为工业设计中的重要一部分,压力容器的设计也取得了很大的进步。

但是,随着压力容器设计的发展,压力容器在设计方面出现一些漏洞。

本文将对设计过程中的常见问题进行分析,并提出对应的防范措施,希望能为相关工作者提供一定的借鉴压力容器设计中时分析其设计合理性成本以及使用的安全性，非常重要。

分析了压力容器设计常见问题，提出几点提高压力容器使用效率的方法。

关键词：压力容器；设计；常见问题；应对方式引言随着压力容器的使用量越来越大，对设计提出了更高的要求，要保证其使用的安全性，同时还要求经济实惠，同时满足这两个方面，就要进行合理的设计，采取一个有效的、科学的方法设计压力容器。

而一个符合市场需求的压力容器，不仅仅是要具备基本功能，同时其使用安全性也是使用者提出的要求。

压力容器设计中一般包含有结构、刚度还有强度、密封设计等设计内容。

本文就压力容器设计常见问题进行解剖，并提出几点相应的处理措施。

1压力容器设计常见问题分析1.1经济性考虑其安全性能，针对材料的选择，就要考设备温度承受力、设计压力、材料之间焊接，以及各个介质之间的特性，对于冷热加工性能和容器结构进行整合分析，同时，还要分析其经济性。

压力容器造价一般与设备材料和总体的质量有直接联系。

而在设备总质量中，容器壳体质量占有很大一部分，特别是包含有较大内容的容器，它的壳体质量占有设备质量的80%～90%。

所以，在容器能正常使用的情况下，在利用材料方面，可以选择一些价格比较低但同样能满足正常容器的使用，从而有效的降低成本。

1.2材料许用应力跳档对压力有比较高要求的容器，一般它的封头是比较厚的，而封头的形成存在减薄量。

容器筒体在热成型过程中，也会出现一定的减薄量。

部分设计人员在进行这一环节的计算是，对封头和筒体的减薄量没有分析透彻，在制造过程中加入成形的减薄量，这样就很容易增加材料厚度，直接降低材料的许用应力，设厚度不足，因此，设计人员在设计过程就要对厚板类型的材料的许用应力跳档等问题进行分析。

压力容器设计制造中的热处理环节说明及对策摘要：日常设计和制造中，经常发生一些设计人员或制造人员对标准规范提及的压力容器方面的热处理相关情况模糊不清、以及理解错误的事情。

给设备核价、图纸提要求、制造中的热处理方案处理等造成极大的困惑。

本文从压力容器所要求的热处理原理方面进行谈诉，结合GB标准，给相关设计、技术人员提供一盏明灯。

并将目前的热处理方法进行对比。

避免实际制造中走弯路。

关键词：压力容器，热处理，设计，制造引言：金属材料进行热处理是改善其材料及性能的一道工序。

依据不同的目的将其加热到规定的温度并保温，随后以不同的方法冷却，改变其金相组织或表面组织以获得所要求的性能。

比如化学热处理(渗氮、碳氮共渗等)、表面热处理(表面回火、淬火)、整体热处理(调质、正火、回火、淬火等)。

压力容器制造过程中的热处理与以上概念即相似又有所不同。

它是压力容器在成形、制造工艺需要或降低残余应力等过程中需要的热处理，其效果直接影响压力容器的质量与安全运行。

压力容器中的热处理主要分为四大类。

分别是：第一类：成形受压元件的恢复力学热处理。

他的条件和要求详见GB/T150.4-2011的8.1节。

此部分热处理主要是恢复金属材料在冷态塑性变形过程中产生的冷作硬化。

其中的变形率代表着冷作硬化的程度。

变形率越大，冷作硬化就越大，金属材料的塑性、韧性就越低。

脆性转变温度就越高。

设备在正常使用中就越容易发生忽然破坏。

不利于压力容器的质量与安全。

对于碳钢、低合金钢材质。

通常就需进行再结晶退火。

当退火温度越高，时间足够长，在变形金属的显微组织中产生无应变的再结晶核心。

随着新晶粒的长大，原来的变形组织消失。

材料的性能发生重大改善。

原来的残余应力和冷作硬化就消失不见。

对于奥氏体、双相不锈钢等高合金刚材质。

在冷变形过程中随着变形率的变大，会导致其金相组织发生变化。

单靠消应力是无法恢复材料力学性能和耐腐蚀性能。

通常的做法就是进行固溶处理或稳定化处理。

压力容器热处理知识一热处理的一般过程1、热处理是将固态金属及其合金(钢及其合金)按预定的要求进行加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所要求性能的工艺过程。

温度和时间是热处理的主要因素。

随着温度的变化,钢在固态状态下能够发生相变,与低碳钢(含碳量小于等于0.77%)相关的相变温度分别称为A3线和A1线(727°C)。

2、加热时的转变---奥式体A的形成:平衡状态下低碳钢的常温组织为铁素体F+珠光体P,当加热温度超过A1线时,将发生珠光体P向奥式体A的转变,继续加热时,剩余的铁素体F将在奥式体A中溶解,直至温度达到A3时全部溶解完,此时钢的组织为单一的奥式体A。

刚形成的奥氏体A成分是不均匀的,因此钢在加热之后需要有足够的保温时间,主要是为了获得成分均匀的奥氏体A组织,以便在冷却后得到良好的组织和性能。

3、冷却时的转变---奥式体A的分解如果冷却过程足够缓慢,温度降低到A1线以下时低碳钢将得到F+P 组织。

如果冷却时间不是一个足够缓慢的过程,即存在一定的过冷度,那么,随着冷却速度的不同,奥式体转变产物的形态、分散度及性能都将发生不同的变化。

热处理名词:1,临界点(临界温度),是指加热或冷却时发生相变的温度。

A1线---表示钢加热时珠光体P向奥式体A的转变,冷却时A向P 转变的温度。

A3线---表示亚共析钢(低碳钢,含碳量≤0.77%)加热时,铁素体F 完全溶入奥氏体A的温度,或冷却时铁素体F开始从奥氏体A中析出的温度。

AC1、AC3线,为与平衡条件下的临界点相区别,将在加热时的实际温度A1、A3称为:AC1、AC3。

2,退火把钢加热到临界点(AC1或AC3)或再结晶温度以上,保温适当时间,然后缓慢冷却,使组织达到接近平衡状态的热处理工艺。

可分为: 完全退火,又称重结晶退火,一般简称退火。

是加热至AC3以上20-40°C保温后缓冷的工艺,可细化晶粒、消除内应力、改善钢的性能。

压力容器设计过程中常见的问题分析压力容器是工业生产中重要的容器设备，是用于承装一定的气体或液体的密闭设备。

由于通常所承装的是有毒、危害性介质，因此对压力容器的设计、制造要求非常严格。

根据生产中的作用，压力容器通常被分为三类，其设计、制造、检验等也都有不同的标准。

然而，在实际设计过程中，由于影响设计的因素较为复杂多样，设计人员往往不能完全兼顾考虑，导致设计的压力容器经后期制造加工出现各种各样的问题。

本文中，笔者就压力容器设计过程中常见的各类问题进行分析，并结合自身工作实际提出一些解决应对的措施和办法。

标签：压力容器设计；常见问题；解决对策引言21世纪以来，随着全球化经济趋势的发展，全球制造业领域竞争格局发生重大调整与变化。

为应对激烈的国际竞争，不断推进制造强国建设，国务院制定出台《中国制造2025》。

压力容器作为工业生产领域中的重要应用性设备，随着中国制造战略的推进，也迎来新的发展机遇与挑战。

要保障实际生产高效、稳定持续推进，就需要压力容器的设计一定要不断打磨与提升。

一、压力容器的重要性压力容器应用广泛，尤其在石化领域中的作用十分重要。

它的功能性非常特殊，稍有不慎就可能造成人身财产损失。

因为这种破坏性，容器被界定为特种设备。

在建造安装压力容器的过程中，其设计会在很大程度上影响其可靠性与安全性，压力容器的设计会对生命安全和生产安全产生很大影响。

压力容器的设计和制造要具有较强的专业性，设计人员应该具备较强的综合素质和高超的专业素养，其材料选择，强化措施，受力分析，结构设计，操作简便、制造安装、检验、维护与使用等，都应该综合考虑。

如此以来，在设计压力容器的过程中，形成了安全隐患，对压力容器的可靠性和安全性产生了严重影响。

二、压力容器设计过程中的常见问题（一）在材料选择上出现问题在进行压力容器设计时，材料的选用要结合压力容器的使用年限、结构性能以及强度进行设计。

与此同时，由于设计人员在选用材料时经常会受到容器外观大小、用户的特别需求、压力电器的使用环境等条件影响，且压力容器一般多在温度较高、压力较高的环境中运转，在选用材料时肯定会对压力容器的内外受力状况以及耐腐蚀性产生影响，在选用压力容器材料时多是由比较严格的标准和规定的。

压力容器设计中的热处理发布时间：2022-06-20T02:14:45.325Z 来源：《工程管理前沿》2022年第8卷4期作者：陈福军，钟佩敬，林筑，崔永久[导读] 现阶段，热处理一般是通过一定的介质将压力容器复合材料或者金属工件加热到一定的温度，陈福军，钟佩敬，林筑，崔永久烟台环丰环境保护工程有限公司，山东烟台，265300摘要：现阶段，热处理一般是通过一定的介质将压力容器复合材料或者金属工件加热到一定的温度，维持一段时间后再进行冷却。

与机械制造中的其他工艺比较，热处理技术不改变压力容器的化学组分和形状，只需改变压力容器表面位置的纤维组织的化学成分和不稳定因素，就能在一定程度上使材料的性能改变优化，进一步提高容器的安全系数。

压力容器的热处理过程为加热——保温——冷却，这个过程是不可间断和互相衔接。

其中，最为重要的工序是加热。

加热的方法有许多种，想要保证热处理的最优效果和质量，必须有效控制和选择合适的温度。

复合材料或金属不同，所需要加热的温度也不同。

通常情况是压力容器加热到能够获得高温组织的相变温度。

关键词：压力容器；热处理近几年，压力容器制造发展速度越来越快，但是，在制造的过程中还存在很多问题。

这些问题都会直接影响工业的产生，因此需要对经常出现的问题进行考虑和分析，并根据结合制造中出现的实际问题去找到合理的解决方案。

1 压力容器的主要特征及制造要求分析1.1 压力容器的主要特征分析压力容器是一种应用比较广泛的设备，对我国的整体经济发展有着重要的作用。

压力容器的构造比较特别，人们对压力容器使用安装和制造工艺要求比较高。

压力容器具有一定的强制性和标准型。

压力容器的工作环境相对比较复杂，大多数压力容器都在一些高压真空的环境下进行作业，其承装的介质都是剧毒和易融易爆物质，所以在制造中需要注重压力容易的承重力和耐腐蚀性。

再者是压力容器的结构和参数比较多样化。

1.2 压力容器的制造要求分析压力容器在生活和生产中都有着重要的作用，所以在制造当中有着较高的要求，以此保证压力容器的安全性，一旦没有重视这个问题，就会造成一定的安全事故。

关于化工压力容器设计中的热处理问题分析化工压力容器是化工工业中常见的设备之一，它承载着各种气体、液体或混合物的高压，需要经过严格的设计和制造来确保安全可靠。

在化工压力容器的设计与制造中，热处理是一个非常重要的环节，它直接影响着容器的性能和安全性。

本文将对化工压力容器设计中的热处理问题进行分析，探讨热处理对压力容器的影响以及热处理过程中需要注意的问题。

一、热处理对压力容器的影响1.影响材料性能在压力容器的制造过程中，常常需要采用热处理工艺对材料进行处理，以获得所需的力学性能和组织结构。

热处理可以改善材料的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性能，提高材料的整体性能和使用寿命。

2.影响焊接质量压力容器的制造通常需要进行焊接工艺，而材料经过热处理后会对焊接产生影响。

热处理可以消除焊接产生的残余应力和组织不均匀性，提高焊接接头的强度和韧性，保证焊接质量满足设计要求。

3.影响容器的安全性热处理可以改善材料的组织结构，提高其抗应力腐蚀性能和抗氢脆性能，降低材料的脆性倾向，提高容器的抗压能力和安全性，从而减少事故发生的风险。

二、热处理过程中需要注意的问题1.热处理工艺选择在化工压力容器的制造中，常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等，需要根据材料的性能要求和工艺的特点来选择合适的热处理工艺，确保材料的性能达到设计要求。

2.热处理温度控制热处理过程中的温度控制是非常关键的，温度过低会影响热处理效果，温度过高会导致材料组织发生异常，造成材料的退化或热裂纹等问题。

在热处理过程中需要严格控制温度，确保热处理的稳定性和一致性。

热处理时间是影响材料性能的重要因素之一，时间过短则无法达到理想的热处理效果，时间过长则可能导致材料的过热、过烧等问题。

在热处理过程中需要合理控制热处理时间，确保达到设计要求的材料性能。

4.热处理过程中的保护在热处理过程中，尤其是高温热处理过程中，需要采取有效的防氧化、防变质措施，避免材料表面发生氧化、变质等问题，影响热处理效果和材料性能。

关于压力容器设计中的热处理问题在压力容器设计的过程中，往往涉及到许多复杂而必要的处理技术，其中热处理技术是一项技术比较细腻和传统的重要环节。

热处理技术对于改善压力容器的金属材料以及完善其金属本质性能具有重要的作用。

在设计压力容器时总共包括四项热处理方面，本文主要针对这四项热处理技术的相关问题进行探讨。

關键词：压力容器；设计；热处理压力容器在人们的工业生产中具有非常广泛的用途，主要用于盛装气体或者液体，并能够承受一定的压力，广泛应用于能源工业、科学研究事业、军队工程以及石油化工工程等多种行业，是安全和达标生产时的重要设备。

压力容器设计中进行的热处理技术是运用相应的介质，将压力容器所使用的金属材料或者合金材料进行加热、保温和冷却过程，进而在不改变金属材料的外部形状的情况下，使其内部的纤维组织及其部分化学成分发生改变，以调控金属材料的基本性能并使其得到最大的潜力发挥的技术。

在工业生产所使用的压力容器主要涉及到四项热处理问题，即金属焊接后的消除应力的热处理、改善金属或合金材料基本性能的热处理、恢复金属材料或合金材料的性能的热处理以及焊接后的消除氢的热处理。

下面笔者主要针对压力容器设计中的焊接后的热处理问题进行探讨分析。

1 简介热处理的基本工艺技术热处理技术基本上主要是加热、保温和冷却三个基本过程的有机配合和衔接的技术，其中（1）热处理的加热技术是重要的设计程序之一。

现今的加热方法有很多种，比如，以液体或者气体燃料作为热源或者以电加热等进行直接加热。

也可以利用液态盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

（2）热处理的温度值是一个重要的技术参数标准之一。

制定和控制适当的温度值范围是提高热处理质量的重要问题，但是由于在压力容器的设计中因使用不同的金属或者合金材料，必须在适当的时间设计适当的温度值，才能保证金属材料的基本性能得到最大的潜力发挥，才能获得较高的容器质量。

（3）金属材料加热后必然需要冷却的过程。

工业生产上要求因压力容器的材质不同和技术标准的不同，必须采用不同的冷却速度。