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摘 要：压力容器作为石化工业的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到石化企业的生产安全和生产稳定，并最终影响到企业的经济效益。热处理是提高石化压力容器性能的一种有效的工艺手段。基于此，本文对热处理技术在石油化工压力容器中的应用进行了探讨，并对其合理应用提出了建议。
关键词：热处理技术;石油化工;压力容器;应用
压力容器是石化工业中的一种特殊设备，也是压力容器的关键设备。在石油化工企业中，压力容器的安全性能是一个重要因素。石油化工压力容器原材料易受环境腐蚀，容器的焊接部位易发生断裂等故障。石油化工压力容器应根据原料、生产环境和实际操作条件选择合适的热处理工艺。降低或消除石油化工压力容器原材料中的残余应力，改善材料力学性能，提高容器的耐久性和稳定性，可以减少事故的发生。
1热处理技术的类型及工艺环节
热处理技术是提高金属性能的综合性技术措施，它包括一系列的加热、保温、冷却过程，这些过程在一定程度上改变了金属的原有性能，最终达到提高金属性能的目的。根据石油化工热压容器加工的不同标准和要求，可以采用不同的加工方法。与金属工艺相比，热处理工艺也有很大的区别，在选择热处理工艺时，首先要考虑金属本身的性能，而最适合金属工艺的热处理工艺，则是在加热、热维护的热处理过程中，保证三种不同混合物的冷却，有效实现三次联接，这也是提高石化压力容器性能的基础和前提。常用的加热方式有两种：燃烧加热和电加热。因金属材料内部结构在保温过程中有一定变化，严格控制保温时间，保证了保温效果，冷却时金属材料仍保持室温状态。
2热处理技术在石油化工压力容器中的应用
2.1焊接前预热
经处理后，加热到一定高度进行预热，在焊接过程中，高温会改变金属的基体结构，使金属变软，硬度、强度降低，焊接性能得到改善。
在石化压力容器的焊接过程中，焊接前的预热至关重要。预热作用主要表现在三个方面：
第一，预热所有材料后，可有效降低金属材料焊接后的冷却速度，保证焊接区内所有金属混合物的氢分离，减少氢分离导致断裂的可能性;其次，预热后，可使焊接区整体冷却速度逐渐减缓，甚至焊后温度下降，保证焊接质量，并可通过氢分离，降低焊接区硬度，提高抗裂性能。
第二，焊前预热可通过局部预热或全均匀预加热进行，可以减少焊接部位与其他部位之间的温差，逐渐降低罐内焊接张力，预热可使焊接负荷同时递减，防止焊接产生裂纹。
第三，预热可以直接降低焊接体的回弹，即在一定范围内提高预热温度，减少石化压力容器焊接时产生裂纹的可能性，需要母材和焊丝的具体化学成分，考虑焊接刚度，对不同材料的焊接组织进行选择，以选择最佳的焊接方法。但是还必须考虑到，不同材料在预热过程中，不同的预热温度和中间储存温度是不一样的。
2.2焊接后热处理
石化压力容器的焊接处理完毕，必须进行热处理。主要部件及热处理如下：
第一，金属材料焊接后，由于焊接区域温度较高，特别是在100℃以上，需要进行低温热处理，以加快焊接区与受受焊接区影响的区域的分离，以及因漏氢而降低容器质量的区域，因此，在脱水过程中，常常因温度問题而导致脱水效果不好。运行过程中，容器可能出现氢扩散现象，焊点有裂纹，不符合石化压力容器的要求。
第二，消除内部焊接残余电压。材料在焊接过程中加热、冷却快;无论是快热型还是快冷型，都能轻易实现金属材料电压的不均匀变化。在焊接压力容器时，压力容器本身容易受到内外压力的影响，通过分析局部焊接或一般焊接情况，高温回火能有效地消除金属材料的焊接残余应力。
第三，提高材料本身的力学性能。石化压力容器一般采用合金钢焊接的方法。焊接容易成型，一旦焊缝出现，整个材料的结构将发生一定程度的变化，部分零件会产生硬脆结构，直接破坏金属材料的力学性能。在焊接过程中，如何降低材料的硬度，提高焊接区的塑性和韧性，提高抗弯强度是一个值得研究的问题。这种材料的综合力学性能很好。并且逐步完善石化容器内部结构和稳定性，确保容器整体尺寸稳定准确。对石油化工压力容器各接头的特点进行了分析，即：采用常规材料焊接时，只需分压;采用中、高碳钢焊接时，应考虑多种材料的组合和焊缝管理，要有效地消除热处理后产生的内应力，就必须保证基材组织和成分的整体均匀度。
2.3特殊化学热处理
石化压力容器在石化工业中多种多样，而且零件与零件在生产中的重点是不同的，例如，在制造过程中，往往对零件的机械性能有特殊的技术要求。
第一，有些零件需要有自己的表面以达到高耐磨性。采用渗碳冷却的方法解决了这一问题，即在普通钢件表面形成高碳型马氏体硬化层，提高了耐磨性。对耐磨性能要求较高的工件，采用硝化工艺在其表面形成合金截面，在扩散表面放置合金截面，使其耐磨性能优于普通钢件，大部分工件表面硬度可达hrc60以上。
第二，部分部件必须具有良好的抗疲劳性能才能使用。为达到这一要求，多数情况下采用汽化或硝化处理，以保证各部件表面能产生一定的剩余张力，使部件在使用过程中，逐渐提高其抗疲劳性能。
第三，某些元件必须具有良好的抗腐蚀和抗高温氧化性能，这在石油化工压力容器中也很常见。采用化学热处理，可提高各副表面的耐蚀性能，并按要求进行硝化处理，在零件表面形成硅化、铝化、铬化、稳定的涂层。所制漆膜抗氧化能力强，耐腐蚀性能好，确保工件使用寿命。本发明还可以保证所有石油化工压力容器的高强度、表面机械性能不会发生变化，零件非常完美。
结语
综上所述，石油化工企业对安全生产的要求越来越高。化工人员缺乏安全意识不仅会造成企业的财产危机，而且会使员工的安全意识淡薄。目前，越来越多的石油化工企业把安全生产作为重要工作来抓。其中，热处理技术的应用是压力容器性能提高的关键。采用该热处理工艺，可以优化材料结构，消除残余应力，改善压力容器的整体性能和部分力学性能，确保使用中所有容器和设备的安全、容量、可靠性。
参考文献：
[1]曹法洲，丁一. 热处理技术在石油化工压力容器中的应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2020，40（13）：219-220.
[2]杨晓东. 热处理技术在石油化工压力容器中的应用[J]. 山西化工，2018，38（6）：162-164.
[3]潘志锋. 化工压力容器设计中的热处理问题分析[J]. 化工设计通讯，2018，44（10）：97.
（无锡昶诚石化装备科技有限公司，江苏 无锡 214000）
关键词：热处理技术;石油化工;压力容器;应用
压力容器是石化工业中的一种特殊设备，也是压力容器的关键设备。在石油化工企业中，压力容器的安全性能是一个重要因素。石油化工压力容器原材料易受环境腐蚀，容器的焊接部位易发生断裂等故障。石油化工压力容器应根据原料、生产环境和实际操作条件选择合适的热处理工艺。降低或消除石油化工压力容器原材料中的残余应力，改善材料力学性能，提高容器的耐久性和稳定性，可以减少事故的发生。
1热处理技术的类型及工艺环节
热处理技术是提高金属性能的综合性技术措施，它包括一系列的加热、保温、冷却过程，这些过程在一定程度上改变了金属的原有性能，最终达到提高金属性能的目的。根据石油化工热压容器加工的不同标准和要求，可以采用不同的加工方法。与金属工艺相比，热处理工艺也有很大的区别，在选择热处理工艺时，首先要考虑金属本身的性能，而最适合金属工艺的热处理工艺，则是在加热、热维护的热处理过程中，保证三种不同混合物的冷却，有效实现三次联接，这也是提高石化压力容器性能的基础和前提。常用的加热方式有两种：燃烧加热和电加热。因金属材料内部结构在保温过程中有一定变化，严格控制保温时间，保证了保温效果，冷却时金属材料仍保持室温状态。
2热处理技术在石油化工压力容器中的应用
2.1焊接前预热
经处理后，加热到一定高度进行预热，在焊接过程中，高温会改变金属的基体结构，使金属变软，硬度、强度降低，焊接性能得到改善。
在石化压力容器的焊接过程中，焊接前的预热至关重要。预热作用主要表现在三个方面：
第一，预热所有材料后，可有效降低金属材料焊接后的冷却速度，保证焊接区内所有金属混合物的氢分离，减少氢分离导致断裂的可能性;其次，预热后，可使焊接区整体冷却速度逐渐减缓，甚至焊后温度下降，保证焊接质量，并可通过氢分离，降低焊接区硬度，提高抗裂性能。
第二，焊前预热可通过局部预热或全均匀预加热进行，可以减少焊接部位与其他部位之间的温差，逐渐降低罐内焊接张力，预热可使焊接负荷同时递减，防止焊接产生裂纹。
第三，预热可以直接降低焊接体的回弹，即在一定范围内提高预热温度，减少石化压力容器焊接时产生裂纹的可能性，需要母材和焊丝的具体化学成分，考虑焊接刚度，对不同材料的焊接组织进行选择，以选择最佳的焊接方法。但是还必须考虑到，不同材料在预热过程中，不同的预热温度和中间储存温度是不一样的。
2.2焊接后热处理
石化压力容器的焊接处理完毕，必须进行热处理。主要部件及热处理如下：
第一，金属材料焊接后，由于焊接区域温度较高，特别是在100℃以上，需要进行低温热处理，以加快焊接区与受受焊接区影响的区域的分离，以及因漏氢而降低容器质量的区域，因此，在脱水过程中，常常因温度問题而导致脱水效果不好。运行过程中，容器可能出现氢扩散现象，焊点有裂纹，不符合石化压力容器的要求。
第二，消除内部焊接残余电压。材料在焊接过程中加热、冷却快;无论是快热型还是快冷型，都能轻易实现金属材料电压的不均匀变化。在焊接压力容器时，压力容器本身容易受到内外压力的影响，通过分析局部焊接或一般焊接情况，高温回火能有效地消除金属材料的焊接残余应力。
第三，提高材料本身的力学性能。石化压力容器一般采用合金钢焊接的方法。焊接容易成型，一旦焊缝出现，整个材料的结构将发生一定程度的变化，部分零件会产生硬脆结构，直接破坏金属材料的力学性能。在焊接过程中，如何降低材料的硬度，提高焊接区的塑性和韧性，提高抗弯强度是一个值得研究的问题。这种材料的综合力学性能很好。并且逐步完善石化容器内部结构和稳定性，确保容器整体尺寸稳定准确。对石油化工压力容器各接头的特点进行了分析，即：采用常规材料焊接时，只需分压;采用中、高碳钢焊接时，应考虑多种材料的组合和焊缝管理，要有效地消除热处理后产生的内应力，就必须保证基材组织和成分的整体均匀度。
2.3特殊化学热处理
石化压力容器在石化工业中多种多样，而且零件与零件在生产中的重点是不同的，例如，在制造过程中，往往对零件的机械性能有特殊的技术要求。
第一，有些零件需要有自己的表面以达到高耐磨性。采用渗碳冷却的方法解决了这一问题，即在普通钢件表面形成高碳型马氏体硬化层，提高了耐磨性。对耐磨性能要求较高的工件，采用硝化工艺在其表面形成合金截面，在扩散表面放置合金截面，使其耐磨性能优于普通钢件，大部分工件表面硬度可达hrc60以上。
第二，部分部件必须具有良好的抗疲劳性能才能使用。为达到这一要求，多数情况下采用汽化或硝化处理，以保证各部件表面能产生一定的剩余张力，使部件在使用过程中，逐渐提高其抗疲劳性能。
第三，某些元件必须具有良好的抗腐蚀和抗高温氧化性能，这在石油化工压力容器中也很常见。采用化学热处理，可提高各副表面的耐蚀性能，并按要求进行硝化处理，在零件表面形成硅化、铝化、铬化、稳定的涂层。所制漆膜抗氧化能力强，耐腐蚀性能好，确保工件使用寿命。本发明还可以保证所有石油化工压力容器的高强度、表面机械性能不会发生变化，零件非常完美。
结语
综上所述，石油化工企业对安全生产的要求越来越高。化工人员缺乏安全意识不仅会造成企业的财产危机，而且会使员工的安全意识淡薄。目前，越来越多的石油化工企业把安全生产作为重要工作来抓。其中，热处理技术的应用是压力容器性能提高的关键。采用该热处理工艺，可以优化材料结构，消除残余应力，改善压力容器的整体性能和部分力学性能，确保使用中所有容器和设备的安全、容量、可靠性。
参考文献：
[1]曹法洲，丁一. 热处理技术在石油化工压力容器中的应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2020，40（13）：219-220.
[2]杨晓东. 热处理技术在石油化工压力容器中的应用[J]. 山西化工，2018，38（6）：162-164.
[3]潘志锋. 化工压力容器设计中的热处理问题分析[J]. 化工设计通讯，2018，44（10）：97.
（无锡昶诚石化装备科技有限公司，江苏 无锡 214000）