学文网摘 要：压力容器设计材料为金属性材料，因此其加工设计过程中势必会使用到热处理技术，这不仅仅可以实现材料金属性能的改善，还可以降低焊接残余应力。尤其当前的化工产业中，医药行业等工业领域对于压力容器的需求量不断增加，对于其性能要求也不断提升，这就需要高度重视压力容器设计过程中热处理技术的管理和控制，以保证压力容器的坚韧性，耐用性，防腐蚀性。文章从这个角度出发，积极探究热处理技术在压力容器设计中的应用。
关键词：热处理技术；压力容器；设计应用
所谓压力容器是指装载着固定压力，并且处于封闭状态的容器，一般装载的都是气体或者液体。压力容器的特点主要体现在：种类多样化，结构复杂，设计难度比较大，更新换代比较快，需要在设计的时候做到与需求保持一致，设计精度要求高，以满足不同客户的需求。为了能够最大化发挥压力容器的效能，常常会使用热处理技术去进行操作。简单来讲，压力容器设计过程中，热处理技术的管控，也是影响压力容器性能和质量的重要因素。
一、热处理技术运用到压力容器设计的必要性
一般情况下，压力容器中存储的都是腐蚀性强，易燃易爆或者有毒的液体或者气体，是很多工业生产中必不可少的生产设备。正是由于压力容器这样的特性，其在设计之初就需要充分考虑安全性因素。因此，无论是材料的选择，结构的设计，还是受力的分析，或者是检验维护，都需要严谨对待。在这样的压力容器设计环境下，热处理过程中的焊缝要求更高，这对于促进焊接部位抗压性能提升，规避焊缝不稳定因素，使得金属材料的性能得以最大化的提升，就成为压力容器设计必然去思考的问题。除此之外，热处理技术在压力容器设计中的应用，还可以降低焊接参与应力，使得焊接接头的组织和性能得以改善，当然在此过程中需要避免开裂情况的发生，以保证其在高温下具备良好的支承能力。
二、探究热处理技术在压力容器设计中的应用
既然热处理技术是基于压力容器生产设计材料的，那么不同的压力容器生产设计材料，热处理技术需要注意的问题自然就不同。以下倾向于从材质类型的角度去探究热处理技术在压力容器设计中的应用：
1.奥氏不锈钢材质
奥氏不锈钢的特点为：热塑性良好，可以采用的热加工工艺有：锻造，轧制，热穿孔，挤压等，部分奥氏不锈钢还有着比较好的耐酸性，耐腐蚀性，因此被大量运用到压力容器的加工制造中去，并且不需要做消除应力的热处理。对于此类型材质的压力容器设计来讲，其热处理技术需要注意以下问题：其一，热处理技术温度为600-620摄氏度，这是热处理的温度环境；其二，在保温两个小时之后，让其慢慢冷却，此时奥氏不锈钢的金属结构会慢慢发生改变，即完成了过敏化；其三，需要针对于不同压力容器的使用环境，对于热处理技术方案进行优化调整，以最大化的满足生产客户的需求。
2.金属复合板
金属复合板材质通常被运用到防腐蚀性的压力容器中。在热处理技术运用到此环节的过程中，需要注意以下几个方面的问题：其一，高温可能会对于复合板的热力学性能造成影响，尤其是不锈钢复合板，在焊接完成后进行热处理的话，就可能对于焊头造成种种负面影响，由此影响到复合板的耐腐蚀性和力学性能；其二，结合实际生产需求，选取不良的金属复合板材质，并且积极实现待焊后热处理工作，实现对于加热温度的控制，以便通过不断的实验实现热处理条件的探索。
3.液态氨介质
由于以液态氨为介质的压力容器，其自身有着独特性，有很多一部分都需要进行热处理。具体来讲，会以钢制压力容器的判断标准来进行确定：对于以液态氨为介质的，环境含水量小于或者等于0.2%，并且可能会受到空气污染的环境，此时需要进行热处理；对于温度高于负5摄氏度的，也需要进行热处理；对于固定管板式换热器来讲，如果壳层价值是液态氨的话，采用分布多次的热处理方法，分别实现对于换热器壳体整体和管板焊接后的局部热处理，是很有必要的。
4.代替材料
在实际生产过程中，由于生产时间限制，常常存在难以很快找到符合设计要求厚度的制作材料，一般会选择其他厚度材料来进行替代，这种材料就是替代材料，使用这种代替材料去生产压力容器，需要进行热处理。比如使用厚材料去替代薄材料的时候，或者使用薄材料去替代后材料的时候，都需要对于对应的材料进行热处理，这是保证其整体金属性能的重要环节，是不可缺少的步骤。
三、热处理技术在压力容器设计中的应用策略
1.严格依照规范，实现生产流程的控制
压力容器设计制造过程复杂，影响因素多样，这就需要设计人员树立规范意识，高度重视生产设计流程的管理和控制，以保证压力容器的质量是符合要求的。对此要积极做好以下几个方面的工作：其一，压力容器设计过程中，明确生产制作的顺序，保证热处理技术是在焊接技术操作之后进行；其二，压力容器设计人员应该树立工作质量意识，严格依照质量标准去操作和验收，保证焊接工作质量达标后才可进行热处理；其三，积极结合实践生产实现压力容器设计规范的调整，并且将其纳入到工作流程中去。
2.合理区分材料，做到具体问题具体分析
从理论上来讲，不同材质的压力容器，其生产设计的工艺是不一样的，采取的热处理技术注意事项也是不一样的。因此，我们要对于压力容器的种类进行划分，以不同材料为尺度和标准。对此，应该积极做好以下的工作：其一，压力容器制作过程中，高度重视热处理技术的应用范围，很清楚哪些是可以进行热处理的，哪些是不可进行热处理的；其二，注意不同材料的区分，制定不同的热处理方案，尤其是对于部分材质相似的材料，更要以精细化的态度去进行辨别，找到两者在设计制作过程中的细微差别，以此去推动热处理工艺的正常化开展。
四、结束语
热处理技术方案的合理性和科学性，是决定压力容器设计质量的重要因素，而决定热处理技术方案的因素又可以归结为多个方面的内容。因此，在热处理技术运用到压力容器设计过程中的时候，需要做到具体问题具体分析，在充分了解压力容器设计规范和标准，在掌握压力容器材质特点的基础上，去制定热处理技术方案，才是热处理技术应用到压力容器设计中需要高度重视的问题。■
参考文献
[1] 申长吉. 压力容器设计过程中常见的问题分析[J] .自动化应用.2011（06）.
[2] 郑秀芳，范闻捷. 压力容器设计中的热处理技术[J] .辽宁化工. 2011（01）.
作者简介：
王伟（1981-），男，河北省大城县人，博思特能源装备（天津）股份有限公司，主要从事压力管道、压力容器的设计工作。
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