大型壓力容器現(xiàn)場整體熱處理技術方案

1、大型壓力容器現(xiàn)場整體熱處理技術方案一、工程概況1、工程簡介及技術參數(shù)某項目共有四級自蒸發(fā)器(4800X 10700X 26) 2臺、五級自蒸發(fā)器( 5000X 10700X 22) 2 臺、六級自蒸發(fā)器( 5000X 10700X 16) 2 臺、七、 八級自蒸發(fā)器(5100X 10700X 16)各2臺、九、十級自蒸發(fā)器(5200 X 10700X 16)各2臺，共有設備14臺、總重量約547噸。主體材料為 Q345R 鋼板，自蒸發(fā)器(410級)均為一類壓力容器。工程地點在*鎮(zhèn)。由于設備直徑較大，超過道路運輸限制，無法整體運輸，須在現(xiàn)場制作， 按設計要求，須進行整體焊后熱處理以消除焊接應力。

2、設備參數(shù)見下表：1)、四級自蒸發(fā)器(4800X 10700X26)共2臺名 稱單位殼體備注設計壓力MPa1.5設計溫度C200容 積M164介質特性溶出料漿類別一類主要材質Q345R焊縫系數(shù)1腐蝕裕度mm2設備總重Kg47764熱處理要求整體熱處理2)、五級自蒸發(fā)器(5000X10700X22)共2臺名 稱單位殼體備注設計壓力MPa1.2設計溫度C195容 積M179介質特性溶出料漿類別一類主要材質Q345R焊縫系數(shù)1腐蝕裕度mm2設備總重Kg44013熱處理要求整體熱處理3)、六級自蒸發(fā)器(5000X 10700X16)共2臺名 稱單位殼體備注設計壓力MPa0.9設計溫度C178容 積M17

3、9介質特性溶出料漿類別一類主要材質Q345R焊縫系數(shù)1腐蝕裕度mm2設備總重Kg35962熱處理要求整體熱處理4)、七、八級自蒸發(fā)器(5100X 10700X16)共4臺名 稱單位殼體備注設計壓力MPa0.7設計溫度C155容 積M188介質特性鋁酸鈉溶液類別一類主要材質Q345R焊縫系數(shù)1腐蝕裕度mm2設備總重Kg35976熱處理要求整體熱處理5）、九、十級自蒸發(fā)器（520OX 10700X 16）共4臺名 稱單位殼體備注設計壓力MPa0.4設計溫度C145容 積M188介質特性鋁酸鈉溶液類別一類主要材質Q345R焊縫系數(shù)1腐蝕裕度mm2設備總重Kg36911熱處理要求整體熱處理2、工程特點

4、1）設備外形直徑大 48005200mm2）設備殼體及封頭均采用 Q345R（氐合金壓力容器用鋼板。3）焊接質量要求高，所有設備的 A、B類焊縫均進行100%寸線（AB級） 探傷，結果符合JB/T4730-2005 II級合格；并進行20%勺超聲波復查，結果 符合JB/T4730-2005 II級合格；C、D類焊縫進行磁粉檢測，結果符合 JB/T4730-2005 I 級合格。4）焊后要求進行整體熱處理以消除焊接應力。5）制造完成后須進行水壓試驗并經監(jiān)檢合格。 二、熱處理技術規(guī)范及工曲線1、技術規(guī)范整體熱處理的技術要求，按 GB150-1998鋼制壓力容器、NB/T47015-2011壓力容器

5、焊接規(guī)程、圖紙技術要求和熱處理工藝。2、熱處理工藝曲線如下圖一620 20 C溫度3最短保溫6540分鐘一時間（分鐘）三、熱處理方法由于設備直徑較大，采用建造整體退火爐方式成本較大，且工期也無法 滿足要求。經仔細研究計算后，決定采用電加熱方式進行設備焊后整體熱處 理。在設備筒體內布置框架式加熱器，外部鋪設保溫絕熱材料，加熱器采用 星形布置，根據熱流上升的規(guī)律，熱源中心位置要求偏下，利用熱輻射和熱對 流達到均勻加熱之目的。上述熱處理過程由ZWK-I-360KW智能溫控儀，實現(xiàn) 多點控溫，智能儀表顯示各點溫度，自動修正加熱功率系數(shù)，自動記錄溫度 曲線，確?？販鼐取Ｋ?、現(xiàn)場熱處理工藝設計加熱器在容

6、器內避開容器內件的位置布置。熱處理現(xiàn)場工藝設計由供電系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測溫和控溫系統(tǒng)、保溫層的鋪設等部分組成。1、供電系統(tǒng)經與甲方溝通在制作容器的廠房附近布置800KVA變壓器一臺，專為制作車間使用，從變壓器至熱處理施工現(xiàn)場設置DZ-600/330自動空氣開關2只，變壓器至2臺ZWK-I-360KV曬能型溫控儀的一次導線（中間經空氣開關）為2X185/1 X 95mrH同蕊電纜2根,總長約200米。2、加熱系統(tǒng)熱處理的熱源數(shù)量和布置是本項目熱處理的重要環(huán)節(jié)，設計的加熱功率必須滿足總能耗的需要才能達到加熱至退火溫度的目的。1）、整體熱處理熱源選用框架式電加熱器，每片額定功率10kW外形尺寸1000

7、X 400X 90mm共72片，最大輸出功率 720Kw實際操作時由于容器內部空間限制，只安放了56片，實際輸入功率為560Kw實踐證明也能滿足熱處理要求。2）、加熱器的連接利用0 6.5的圓鋼作為內接導線，圓鋼外套上氧化鋁 高溫瓷管與外接專用接長導線連接，再接到電腦溫控儀。所有零線焊為一體， 作為公共零線引出，各自形成獨立電網，加熱器均采用星形接法，每三片作為 一個加熱單元同步加熱。實際操作中，由于在筒體中上部布置臨時支撐有一定困難，只在容器下部約1/3的部位安放了加熱片，根據熱氣流上升原理，也能使整個容器達到 相應的熱處理溫度。（附加熱片實際布置圖）3、測溫和控溫系統(tǒng)熱處理采用K型熱電偶測

8、溫，熱電偶的補償采用銅補償導線并通過 JF-D-360kW智能型溫控儀控溫，每臺智能型溫控儀輸出功率為360kW溫度控制范圍01000C,控制精度為士 3C,將設定的工藝參數(shù)輸入儀表進行溫 度控制?？販剡^程均由儀表進行 PID調節(jié)溫控并顯示，并由連續(xù)式記錄儀自 動記錄工藝曲線。熱電偶按設備圓周方向上、下、左、右布置。4、保溫層的鋪設保溫材料應符合QJ/GN30-89標準，加熱時外層溫度不高于60C,選用 保溫性能好，導熱系數(shù)低，容重輕的硅酸鋁纖維棉，為了減少熱損失，保溫 層用100m粒酸鋁纖維棉，保溫層之間接縫錯開搭接嚴密，以防止熱量散失。在現(xiàn)場用鍍鋅薄鐵皮作為支撐，將保溫棉用耐火纖維布包裹后

9、，再覆 蓋上鐵絲網與鍍鋅鐵皮綁扎固定成一體， 大小可根據實際調整，以便于搬運、 安裝和拆卸為原則，多次重復使用而不損壞。（附圖）5、整體熱處理的防變形措施為使設備加熱、冷卻時能自由伸縮，將設備吊裝在專用鞍式托架上，減 少設備與底座的摩擦阻力，達到有效的控制軸向殘余變形。6、熱處理所需設備見下表JF-D-360KW序號 名稱型號數(shù)量智能溫控柜2框架式加熱器100OX 400X9080片3硅酸鋁纖維棉6000X 600X50200箱4導線210mm1000 米5簡裝熱電偶K型20支6熱電偶補償導線2X 1mr2,K 型600米7瓷管 17X 11X 5250008接插件10150付五、成本核算采用

10、本方案退火費用主要由電費和設備購置費組成：電費：退火一次按10小時考慮，耗電720 X 10=7200度，電費 =7200X 1 元/度=7200 元/臺；設備購置費合計234300元，按14臺攤銷234300+ 14=16735.7元/臺；退火一臺合計成本=7200+16735.7=23935.7元/臺。該成本為所有退火裝置一次攤銷，直接成本低于燃油退火，與燃氣退火 成本相當，本套退火裝置今后可在其他工程中使用，實際攤銷成本會更低。 六、見證資料1、熱處理結束后，取下記錄紙，并做好相關記錄，退火溫度一時間自 動記錄曲線。（附實際記錄曲線）2、熱處理報告。七、安全措施1、所有參加施工的人員應嚴

11、格遵守各工種的安全操作規(guī)程。2、吊裝時要有專人負責，專人指揮，要求指揮信號明確。3、對施工中的專用設備，要有專人負責，專人操作。4、對吊裝索具、扣及起重或纜風繩、鋼絲繩在吊裝前要仔細檢查，發(fā) 現(xiàn)斷股等損壞現(xiàn)象應及時更換或修復。5、對熱處理設備和照明電源，上、下班時要有專人負責送、斷電，確 保用電安全。線路上禁止帶負荷接電或斷電，并禁止帶電操作。6、操作人員應注意防火、防暴、防毒、防燙、防觸電，并掌握有關救 護知識和消防器材的使用。工作場所的消防器材應經常保持完備良好狀態(tài)；7、工作中不得任意離開工作崗位，臨時離開應向代管人交代清楚；8、工作前應對電氣設備（熱電偶）、儀表、使用工具等所有相關工具

12、進行檢查。工作完畢應做好場地及設備清掃工作；9、工作前應配齊所有相關勞保、安保用品才可開工；10、作業(yè)場地周圍禁止堆放易燃、易暴物品；11、在配電裝置進行操作時，對開關設備每一項操作均應檢查裝置是否正確，發(fā)現(xiàn)位置指示有錯誤或懷疑時，應立即停止操作，查明原因排除故 障后方可繼續(xù)操作。12、進行熱處理時，技術人員、班組長負責技術指導巡視檢查，熱處理 場地應有可靠的安全防護設施，并應經單位技術負責人和安全質量部門檢查 認可，熱處理地應劃上范圍標記，無關人員不得在熱處理現(xiàn)場停留，熱處理 過程中，不得進行與熱處理無關的工作。13、把熱處理后的設備應設置警示牌，以免造成燙傷。八、技術創(chuàng)新與注意事項（一）技術亮點：1、內置加熱片的方式成功實現(xiàn)了在低成本的條件下在施工現(xiàn)場對大型 壓力容器現(xiàn)場整體熱處理的技術難題，達到了近乎完美的熱處理效果。2、加熱片數(shù)量可根據容器體積的大小和實際情況進行調整，能滿足不 同負荷下的熱處理要求。3、保溫棉制成適宜人工搬運重量大小，且采用纖維布、鐵絲網、薄鐵 皮加以固定，可多次重復使用，提高耐用程度，減少損耗量，減少污染