專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力容器用內(nèi)燃式分段熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊后熱處理技術(shù)，特別涉及一種在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)利用燃燒法對(duì)大型
壓力容器進(jìn)行分段熱處理的方法。
背景技術(shù)：
壓力容器焊后熱處理是壓力容器制造、安裝過(guò)程中的最后階段關(guān)鍵工藝。焊后熱 處理的質(zhì)量直接影響到壓力容器的整體內(nèi)在質(zhì)量，與焊縫缺陷不同，焊后熱處理不能返工， 熱處理耗時(shí)長(zhǎng)，耗資也大。焊后熱處理的效果，是由焊后熱處理工藝來(lái)保證的。因此忠實(shí)執(zhí) 行焊后熱處理工藝是確保焊后熱處理效果的關(guān)鍵，熱處理溫度均勻性，保溫時(shí)間的合理性， 溫度測(cè)量準(zhǔn)確性，都是關(guān)鍵。對(duì)于大型壓力容器(如石油、化工裝置中的塔器)在其焊接制 作完成后經(jīng)常要進(jìn)行焊后熱處理，其作用在于消除組裝與焊接時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，防止產(chǎn) 生應(yīng)力腐蝕，改善焊接接頭和熱影響區(qū)的組織和性能，達(dá)到降低硬度，提高塑性和韌性的目 的，進(jìn)一步釋放焊縫中的有害氣體，防止焊縫的氫脆和裂紋的產(chǎn)生，穩(wěn)定容器的幾何尺寸， 提高設(shè)備的使用壽命。 圖1顯示了一種傳統(tǒng)的熱處理方法，即把小型壓力容器1放入工業(yè)爐10內(nèi)進(jìn)行熱 處理，利用電加熱器或工業(yè)燃燒器對(duì)工業(yè)爐10內(nèi)的壓力容器1進(jìn)行加溫?zé)崽幚怼?
隨著石油、化工裝置向大型化發(fā)展，壓力容器的直徑已大于5m，長(zhǎng)度也超過(guò)10m， 如一臺(tái)2000m3的壓力容器直徑要大于5m，長(zhǎng)度要數(shù)十米，這類(lèi)大型容器很難在工廠內(nèi)全部 完成，因?yàn)槿绱她嫶蟮膲毫θ萜鳠o(wú)法整體在鐵路、公路上運(yùn)輸，即使通過(guò)海路運(yùn)輸，從碼頭 到施工現(xiàn)場(chǎng)的短途陸上運(yùn)輸也是一件難題，而且整體吊裝更是難上加難。這類(lèi)大型容器一 般采用在車(chē)間內(nèi)由鋼板預(yù)制成形或分段制造，然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝、焊接，因此焊后對(duì)壓力 容器的熱處理這一工序也必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。由于焊接后的大型壓力容器直徑大、長(zhǎng)度長(zhǎng)、體 積大，因此圖1所示的傳統(tǒng)熱處理方法不能對(duì)此類(lèi)大型容器進(jìn)行整體熱處理，只能對(duì)其分 段進(jìn)行熱處理。 由于需要把每個(gè)壓力容器段分別送入圖1所示的工業(yè)爐10內(nèi)進(jìn)行熱處理，其壓力 容器段需要放在臺(tái)車(chē)上，并穿過(guò)工業(yè)爐10的爐門(mén)送入工業(yè)爐10內(nèi)，其工作量非常大。此外， 這種熱處理方法是一種壓力容器臥式熱處理方法，由于大型壓力容器直徑大、重量大，因此 臥放的壓力容器在熱處理過(guò)程中非常容易變形。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用燃燒法對(duì)大型壓力容器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分段熱處理的方 法，通過(guò)對(duì)豎立的大型壓力容器段進(jìn)行熱處理，解決大型壓力容器在熱處理中易變形的問(wèn) 題。 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供的在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)利用燃燒法對(duì)大型壓力 容器進(jìn)行分段熱處理的方法包括以下步驟 在制造、安裝大型壓力容器的現(xiàn)場(chǎng)，直接將豎立的待熱處理的大型壓力容器段設(shè)為爐膛，通過(guò)熱輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)來(lái)加熱大型壓力容器段，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大型壓力容器段的熱 處理。 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供的在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)利用燃燒法對(duì)大型壓力 容器進(jìn)行分段熱處理的方法包括以下步驟 在大型壓力容器制造車(chē)間內(nèi)建造低于地面的熱處理地下設(shè)施，并在該地下設(shè)施內(nèi) 安裝用于加熱的燃燒器； 利用制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)的行車(chē)平移待熱處理的大型壓力容器段，將其豎立在所述熱 處理地下設(shè)施上； 在所述大型壓力容器段的周?chē)惭b用于保溫的裝配式保溫爐殼；
在保溫爐殼的頂部加裝均溫裝置； 用所述燃燒器對(duì)大型壓力容器段進(jìn)行加熱，從而實(shí)現(xiàn)熱處理。 其中所述保溫爐殼是裝配式保溫殼體，通過(guò)裝配后再密封的方式包圍所述大型壓 力容器段。 其中所述熱處理地下設(shè)施包括承載大型壓力容器段的基座和與大型壓力容器段 內(nèi)部一起形成燃燒室的爐底底部。 其中所述爐底底部與大型壓力容器段的底部形成對(duì)外密封。
其中所述基座是具有多級(jí)臺(tái)階的階梯型基座。 其中所述燃燒器的噴頭對(duì)準(zhǔn)所述大型壓力容器段的內(nèi)腔，并且與爐底底部密封對(duì) 接。 其中所述保溫爐殼包括兩個(gè)或兩個(gè)以上連接在一起的裝配件。 其中所述裝配件的橫截面是半圓形或圓弧形或多邊形。 其中所述均溫裝置包括用于折返燃燒煙氣的錐形蓋體和用于排煙的煙囪。 本發(fā)明的技術(shù)效果如下所述 1、對(duì)豎立的大型壓力容器段進(jìn)行熱處理，容器壁板垂直地面，殼體只受壓應(yīng)力，變 形量極小，從而避免了臥式熱處理帶來(lái)的壓力容器變形缺陷； 2、不需要使用大型吊車(chē)把大型壓力容器提升到熱處理場(chǎng)地，從而簡(jiǎn)化了熱處理工 序； 3、可裝配式保溫爐殼可實(shí)現(xiàn)快速安裝； 4、熱處理地下設(shè)施的階梯型基座可以適應(yīng)不同直徑的大型壓力容器。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是顯示對(duì)壓力容器進(jìn)行熱處理的一種傳統(tǒng)處理方法的示意圖； 圖2是顯示本發(fā)明的在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型壓力容器進(jìn)行分段熱處理的方法的
示意圖； 圖3是本發(fā)明的一種階梯型基座的俯視圖；
圖4是本發(fā)明的另一種階梯型基座的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖2顯示本發(fā)明的在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型壓力容器進(jìn)行分段熱處理的方法。由 于大型壓力容器體積龐大，因此制造車(chē)間通常分段建造大型壓力容器，然后把分段建造的 壓力容器的各個(gè)段運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。為了便于說(shuō)明，本發(fā)明將分段建造的大型壓力容器的段稱(chēng) 之為大型壓力容器段34。 如圖2所示，本發(fā)明的在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型壓力容器進(jìn)行分段熱處理的方法 包括以下步驟 在大型壓力容器制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)建造低于地面31的熱處理地下設(shè)施32，并在該熱 處理地下設(shè)施32內(nèi)安裝用于燃燒加熱的燃燒器321 ; 利用制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)的行車(chē)平移待熱處理的大型壓力容器段34，將其豎立在所述 熱處理地下設(shè)施32上； 在所述大型壓力容器段34的周?chē)惭b用于保溫的保溫爐殼33 ;
在保溫爐殼33的頂部加裝均溫裝置35 ; 用所述燃燒器321對(duì)大型壓力容器段34進(jìn)行燃燒加熱，從而實(shí)現(xiàn)熱處理。
由于受車(chē)間高度限制，不可能利用大型吊車(chē)移動(dòng)大型壓力容器段34，為此本發(fā)明 設(shè)計(jì)了低于地面31的熱處理地下設(shè)施32，這樣就可以利用車(chē)間的行車(chē)來(lái)平移大型壓力容 器段34，從而實(shí)現(xiàn)在車(chē)間內(nèi)對(duì)大型壓力容器的熱處理，也就是只需把待熱處理的大型壓力 容器段平移到熱處理地下設(shè)施32上就可以進(jìn)行熱處理。此外，還可以在該熱處理地下設(shè)施 32上配備一個(gè)電動(dòng)蓋子，以便在熱處理后蓋在熱處理地下設(shè)施32上，形成車(chē)間地面的一部 分。 將大型壓力容器豎立在熱處理地下設(shè)施32上是本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)，這可以 對(duì)豎立著的大型壓力容器段進(jìn)行熱處理，從而能夠避免大型壓力容器因熱處理而變形。
為了便于在大型壓力容器段34周?chē)惭b保溫爐殼33，本發(fā)明將保溫爐殼33設(shè)計(jì) 成裝配式保溫筒，其直徑大于大型壓力容器段34的直徑，該保溫爐殼33通過(guò)合理裝配后再 密封的方式包圍所述大型壓力容器段34，從而實(shí)現(xiàn)快速安裝。 該保溫爐殼33可以包括兩個(gè)或兩個(gè)以上連接在一起的裝配件。這些裝配件的橫 截面可以是半圓形或者圓弧形或多邊形。如果保溫爐殼33具有兩個(gè)連接在一起的裝配件， 則這兩個(gè)裝配件是半圓形的殼體。 熱處理地下設(shè)施32可以包括承載大型壓力容器段34的基座322和與大型壓力容 器段34內(nèi)部形成燃燒室的爐底底部323。如圖2所示，爐底底部323可以是耐火、耐高溫的 檔板，其中央具有可以對(duì)接燃燒器噴頭324的通孔。 在基座322上設(shè)置多級(jí)臺(tái)階，或者說(shuō)基座322是具有多級(jí)臺(tái)階的階梯型基座是本 發(fā)明的另一特點(diǎn)。這種多極臺(tái)階的基座可以放置不同直徑的大型壓力容器，從而可以對(duì)不 同直徑的大型壓力容器進(jìn)行熱處理。另一方面，階梯型的地下設(shè)施也便于操作人員在熱處 理地下設(shè)施內(nèi)進(jìn)行操作、維護(hù)工作。 圖3顯示了本發(fā)明的一種階梯型基座322的形狀，從圖中可以看到該階梯型基座 322是一種圓環(huán)形的階梯型基座。 圖4顯示了本發(fā)明的另一種階梯型基座322的形狀，從圖中可以看到該階梯型基 座322是一種放射型的階梯型基座。
由于待熱處理的大型壓力容器段34通常是一個(gè)圓筒，沒(méi)有下人孔，因此不能實(shí)現(xiàn) 燃燒器321與大型壓力容器段34的直接對(duì)接。本發(fā)明的熱處理地下設(shè)施32的爐底底部 323與大型壓力容器段34的底部形成對(duì)外密封，這樣可以實(shí)現(xiàn)大型壓力容器段34底部與爐 底底部323的整體對(duì)接，由于燃燒器321的噴頭的噴嘴324對(duì)準(zhǔn)所述大型壓力容器段34的 內(nèi)腔，并且與所述爐底底部323密封對(duì)接。這樣燃燒氣可以從爐底底部升起，熠熱的煙氣充 滿(mǎn)了壓力容器的內(nèi)部，加熱壓力容器。因此本發(fā)明具有燃燒器321直接對(duì)接大型壓力容器 段34，進(jìn)行燃燒加熱、加壓的技術(shù)效果。 均溫裝置35包括用于折返燃燒的煙氣的錐形蓋體351和用于排煙的煙囪352。錐
形蓋體351可以折返燃燒的煙氣，從而使大型壓力容器腔體內(nèi)溫度均勻。 本發(fā)明具有如下技術(shù)效果 1、對(duì)豎立的大型壓力容器段進(jìn)行焊后熱處理，容器壁板垂直地面，殼體只受壓應(yīng) 力，變形量極小，從而避免了臥式熱處理帶來(lái)的壓力容器變形缺陷； 2、不需要使用大型吊車(chē)把大型壓力容器提升到熱處理場(chǎng)地，從而簡(jiǎn)化了熱處理工 序； 3、裝配式的保溫爐殼可實(shí)現(xiàn)快速安裝； 4、熱處理地下設(shè)施的階梯型基座可以適應(yīng)不同直徑的大型壓力容器。 盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員
可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為
落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)利用燃燒法對(duì)大型壓力容器分段熱處理的方法，包括以下步驟在制造、安裝大型壓力容器的現(xiàn)場(chǎng)，直接將豎立的待熱處理的大型壓力容器段(34)的設(shè)為爐膛，通過(guò)熱輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)來(lái)加熱大型壓力容器段(34)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大型壓力容器段(34)的熱處理。
2. —種在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)利用燃燒法對(duì)大型壓力容器分段熱處理的方法，包括以下步驟在大型壓力容器制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)建造低于地面(31)的熱處理地下設(shè)施(32)，并在該熱處理地下設(shè)施(32)內(nèi)安裝用于燃燒加熱的燃燒器(321);利用制造車(chē)間的行車(chē)平移待熱處理的大型壓力容器段(34)，將其豎立在所述熱處理地下設(shè)施(32)上;在所述大型壓力容器段(34)的周?chē)惭b用于保溫的保溫爐殼(33);在保溫爐殼(33)的頂部加裝均溫裝置(35);用所述燃燒器(321)對(duì)大型壓力容器段(34)進(jìn)行燃燒加熱，從而實(shí)現(xiàn)熱處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述保溫爐殼(33)是裝配式保溫殼體，并且通過(guò)裝配后再密封的方式包圍所述大型壓力容器段(34)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的方法，其中所述熱處理地下設(shè)施(32)包括承載大型壓力容器段(34)的基座(322)和與大型壓力容器段(34)內(nèi)部一起形成燃燒室的爐底底部(323)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述爐底底部(323)與大型壓力容器段(34)的底部對(duì)外形成密封。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述基座(322)是具有多級(jí)臺(tái)階的階梯型基座。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的方法，其中所述燃燒器(321)的噴嘴(324)對(duì)準(zhǔn)所述大型壓力容器段(34)的內(nèi)腔，并且與所述爐底底部(323)密封對(duì)接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述保溫爐殼(33)包括兩個(gè)或兩個(gè)以上連接在一起的裝配件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述裝配件的橫截面是半圓形或圓弧形或多邊形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述均溫裝置(35)包括用于反射燃燒煙氣的錐形蓋體(351)和用于排煙的煙囪(352)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在制造、安裝現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型壓力容器進(jìn)行分段熱處理的方法，該方法包括在大型壓力容器制造車(chē)間內(nèi)建造低于地面的熱處理地下設(shè)施，并在該熱處理地下設(shè)施內(nèi)安裝用于加熱的燃燒器；利用制造車(chē)間的行車(chē)平移待熱處理的大型壓力容器段，將其豎立在所述熱處理地下設(shè)施上；在所述大型壓力容器段的周?chē)惭b用于保溫的保溫爐殼；在保溫爐殼的頂部加裝均溫裝置；用所述燃燒器對(duì)大型壓力容器段進(jìn)行加熱，從而實(shí)現(xiàn)熱處理。本發(fā)明通過(guò)對(duì)豎立的大型壓力容器段進(jìn)行熱處理，從而解決了大型壓力容器在熱處理中易變形的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)C21D9/00GK101713020SQ20081016750
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者傅家仁, 傅敏杰, 壽比南, 戈兆文 申請(qǐng)人:壽比南;戈兆文;傅家仁;傅敏杰