压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析论文_徐成龙

压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析论文_徐成龙

山东天元压力容器有限公司 山东临沂 276024

摘要:大部分石油化工企业应用的压力容器过于集中,并且应用环境存在约束。在实际发展中对重要压力容器的应用情况进行研究和分析,有助于确保石化企业顺利发展。压力容器在实际应用过程中,定期检测有助于突显出制造阶段遗留下来的问题,结合科学应用、保障安全的原则,检测工作者可以对缺陷的特点进行明确、深入了解出现的缘由,从而提出合理的解决方案。本文结合实际发展工作中获取的缺陷问题和解决经验,对经常出现的缺陷进行了下述分类和解决方案的探讨。

关键词:压力容器;石油化工行业设计;相关技术

1压力容器在石油化工行业设计中的焊接技术

1.1埋弧焊

石油压力容器设计中,埋弧焊是一种针对间隙较窄壳体、较厚容器壁壳体的焊接技术,在大型锅炉筒体中,埋弧焊技术较为常用。根据设备位置,埋弧焊也能通过定性移动来实现立柱式焊接,即使压力容器的类型不同,也可以实施纵环缝隙焊接,最终得到致密性良好的焊缝接头。压力容器的缝隙焊接中,应用埋弧焊技术的同时,还可以应用转胎偏移自动预防技术以及侧壁光电跟踪技术,从而实现压力容器焊接质量的进一步提高。

1.2激光复合焊接

在科学技术迅速发展的背景下,激光复合焊接的应用范围越来也广,其具有焊接过程稳定、成型圆滑美观以及飞溅少等优势,可以在很大程度上提高压力容器的安全性、稳定性。

1.3接管自动焊接

接管自动焊接技术可以在焊接前实现自动寻位、跟踪,在很大程度上提高了压力容器的焊接效率。接管自动焊接技术主要包括两个类型,一是封头与接管的焊接,二是筒体与接管的焊接。封头与接管的焊接又可以分为两种,一是向心接管的自动焊接,二是非向心接管的自动焊接;筒体与接管的焊接所采取的主要是数控马鞍形埋弧(SAW)自动焊接技术。

2压力容器在石油化工行业设计中的热处理技术

现阶段来说,我国的石油压力容器,应用比较广泛的是高强钢材料、低合金材料,由于进行焊接的时候,出现了温度瞬间升高的现象,而高强钢材料、低合金材料的强度过大,导致接缝处、筒体的裂纹敏感性迅速上升,基于此,对压力容器进行焊接之前,应采取热处理技术,对压力容器进行加热,以避免裂纹的出现,确保压力容器的安全与质量。首先,焊接前预热处理。在对高强度钢材料、低合金材料的筒体进行焊接之前,应采取有效的措施,降低母材、焊缝敷金属的冷却速度,预防筒体焊接过程中温度瞬间升高的时候由于氢、裂纹敏感组织的双重影响而出现的筒体裂纹问题。其次,焊接后热处理。对高强度钢材料、低合金材料的筒体进行焊接之后,应对焊接区域进行热处理,以达到消除一氧化碳、氢气等有毒气体以及减小焊接接头硬度的目的。对于大型的压力容器,为避免焊缝气体而导致的裂纹,应采取多次进炉处理的方法,来消除焊接应力。最后,焊后热处理。根据压力容器的焊缝情况、内部结构等因素,对压力容器进行焊后热处理,减少焊接应力对压力容器造成的损坏,提高压力容器的抗脆断性能。

3石油化工企业应用压力容器经常出现的问题

在石油化工企业发展中,长期应用的压力容器一定会存在缺陷。这些问题主要分为两方面,一方面是内部缺陷,另一方面是表面问题。前者包含了钢板未熔合、素材自身的杂质较多或者是钢板分层等内容。而后者包含了表面裂痕、设备损耗、表面腐蚀等内容。这些问题的出现,也会为压力容器的安全实施带来影响。此时,就需要专业工作者依据专业的知识,结合高科技技术实施检测和修补工作。

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4焊接应力对压力容器的影响及其防治对策

4.1焊接应力对压力容器的影响

对于压力容器来说,焊接过程中局部温度急剧上升,使得焊接接头与其他部位出现了受热不均匀的问题,导致焊接热应力的出现,同时钢材料也会出现组织应力,再加上压力容器焊接本身存在的应力,给压力容器带来了严重的影响。若焊接过程中所采取的技术控制措施不合理,这三种不同的焊接应力有很大的可能会使压力容器出现裂纹。除此之外,压力容器焊接过程中,焊接工艺、焊接区域、焊接方法等,均会使压力容器内部由于存在空气冷却现象为发生硬化,若无法及时消除焊接应力,就会使压力容器产生裂痕,严重影响着压力容器的质量,甚至会导致安全事故的出现。

4.2防治对策

首先,压力容器焊接处理过程中,在确保压力容器结构性能的基础上,应根据设计要求,尽量降低焊接缝隙的长度、密集度,尽可能地减少甚至避免压力容器焊接过程中的焊接缝隙。其次,对高强度钢结构进行焊接的时候,应采取提前热处理的方式,将焊接区域加热到一定温度之后,再对其进行焊接处理,从而降低焊接区域金属与其周围金属之间的温度差异,达到降低内应力的目的。再次,采取液压超压消应法。压力容器设计、制造全过程中,必须严格遵循相关规范标准的要求,对压力容器施加的外载荷必须要大于其工作状态下的外载荷,这样的情况下,焊接过程中的应力便可以与人工制造的外在应力相合成,利用液体压力的拉应力,达到消除焊接压力的目的。最后,采取爆炸冲击法。大多数压力容器采用的是高强度钢材料,根据钢材料在压力、高温共同作用下出现的变化,对压力容器之中存在的剩余应力,应用爆炸冲击法,来合成剩余应力,便可以消除焊接应力。

5压力容器的安全技术研究方向拓展

为了确保压力容器中的应用的安全性能,必须从两个方面着手,一是提高在应用在生产的各个阶段对压力容器安全监督力量;另一方面是压力容器安全技术的深入研究,本文主要分析了以下几点:第一,深入实施媒介环境、腐蚀检测的失效机理。进一步研究湿环境、无水液氨环境和高温高压氢环境,有助于澄清介质环境的影响,更好地防止腐蚀介质中压力容器产生的问题。其次,对压力容器在介质环境影响下的缺陷检测技术进行了分析。在媒体背景下,压力容器缺陷无损检测一直是一个世界性难题,尤其是典型的材料损失,包括回火脆性程度、残余应力定量研究和实时检测技术。为解决上述问题,有助于改进在介质背景下的危险缺陷和损失的安全评估技术。第三,对重要压力容器区域泄漏和爆炸安全监测技术方案和设置进行分析。声发射、红外和遥感技术在压力容器泄漏监测和爆炸监测中的应用,有助于提高压力容器在腐蚀介质中的应用效率和质量。第四、实施重要压力容器延寿技术分析。在实际开发过程中,应加强对重要和严重容器腐蚀防护技术的分析,如纳米改性涂层技术、缓蚀剂技术应用分析及应急措施等。

6结论

综上,压力容器在石油化工行业中发挥着重要的作用,为确保石油化工行业的安全生产,必须确保压力容器的安全性、稳定性,这就需要在压力容器设计、制造中,应用先进的、科学的技术,促进压力容器质量的提高。

参考文献:

[1]杨立国,黄浩轩.压力容器入口法兰面腐蚀现场修复[J].化学工程与装备,2017(09):225-227.

[2]王泽.石油化工在用压力容器缺陷修补措施[J].石化技术,2017,24(06):209.

[3]马宝华.石油化工生产设备的管理与维护探讨[J].化工管理,2017(13):152-153.

[4]姜凯.压力容器设计中的热处理问题研究[J].工程技术研究,2017(02):125+138.

论文作者:徐成龙

论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期

论文发表时间:2018/7/11

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