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400m^3液化石油气球罐的热处理

文档作者：孙丹巴爱叶文档来源：山东省特种设备检验研究院东营分院		点击数：	更新时间： 2021年02月28日
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第38卷 第1期 化工机械 123
400 m3液化石油气球罐的热处理
孙丹 巴爱叶
(山东省特种设备检验研究院东营分院)
摘要介绍了采用内部燃烧法对400m 液化石油气球形储罐进行焊后整体热处理的过程和方法。
关键词 球罐 热处理 方法
中图分类号TQ053．2 文献标识码B 文章编号0254—6094(2011)01—0123-02
球罐在焊接过程中，焊接接头将产生较大的
焊接残余应力，因此，现场组焊完成后，可采用内
部燃烧法对球罐进行焊后整体热处理，即利用轻
柴油作为燃料经过特制的喷嘴在高压和超音速条
件下雾化、燃烧，在球罐内部形成具有一定高度和
直径的火焰作为热源，通过对流、辐射和传导作
用，将球罐金属均匀加热至规定温度，并在规定条
件下恒温和降温，从而达到消除焊接残余应力，提
高焊接区金属的韧性及抗应力腐蚀能力的目的。
1 球罐概况
某石油化工厂新安装了2台400m 液化石油
气球形储罐，球罐的基本参数为：
容器形式 三带八支柱混合式
工作介质液化石油气
材料 16MnR
设计压力 1．77MPa
设计温度50℃
容积407m
材料厚度32ram
内径9 200mm
设备自重73 750kg
2 热处理准备
2．1 前期准备
球罐组装焊接工作全部结束，所有焊缝按图
纸、规范进行无损探伤并全部合格，球罐内部彻底
清理干净，凡与热处理无关的接管均用盲板封住；
选择国产霍克型燃烧器，霍克喷嘴在使用前进行
冷热态试验，测定火焰的长度与风量、风油配比，
制定出操作参数；松开拉杆和地脚螺栓，并在支柱
地脚板底部设置移动装置；掌握24h内的天气情
况，并要有相应的防风、防雨措施，同时防止停电。
2．2 设备情况
热处理测温选用WREU一100型热电偶，补偿
导线选用铜一康铜双芯导线，测温仪表采用
XWC一300大型测绘自动平衡温度记录仪。每台
罐设l6个测温点，产品焊接试板设1个测温点，
热电偶测端用M16螺栓压紧于罐外壁。其余的
热处理设备、机具等均应进行检查调校并处于正
常状态。
2．3 保温绝热结构
保温材料选用厚度为40mm的超细玻璃棉毡
被，铺设层数为两层。
保温被铺设：在上下人孔设置钢环，钢环上固
定纵向钢带，钢带上焊接保温钉。保温结构不得
与球壳相焊，保温被挂在保温钉上，外部用钢带或
铁丝扎紧。保温被与球壁贴紧，局部问隙不宜大
于20ram，内外层接缝应错开。热处理过程中保
温被不得有松动、脱落。
2．4 烟囱的安装
烟囱结构选择直径500rnm，高度800mm，厚
度2．5mm的圆筒形结构。烟囱内设置挡板，可调
节开度，控制烟气排放量，烟囱上设插入热电偶，
用于测定烟气的温度。
孙丹，女，1969年10月生，工程师。山东省东营市，257091。
124 化工机械 2011正
3 操作要领
3．1 预热阶段(室温一200℃)
预热应缓慢进行，使球罐壳体逐步由冷到热，
预热阶段可以消除罐内残留水分，燃尽可燃物质，
对各系统运转作初步考验，并做适应性的调整检
查，确保各系统运行可靠。
3．2 升温阶段(200～450℃)
燃烧器稳定燃烧无异常后，即可按照工艺曲
线适当加大风量和油量，使升温速度加快，接近规
定值上限，油量由40L／h增加至120～125L／h，风
压由0．25MPa调至0．65MPa，此时可随时投用备
用泵。当升温速度和温差值超过上限，可适当加
大风量，保持油量不变以缩短火焰长度，使罐体下
部接受辐射，缩小与其他部位温差值。
3．3 均衡升温阶段(450～625oC)
此时升温速度应控制在规定范围下限，缩短
火焰长度，加强火焰对下部的辐射，充分利用球罐
本体金属的热传导作用，以利于缩小温差。
3．4 恒温阶段(625-4-25℃)
进入恒温阶段应随时观察仪表的工作情况，
并认真做好记录，要特别注意产品试板温度的滞
后现象。恒温阶段燃烧产生的热量，应完全用来
补偿散失的热量，基本保持平衡状态。减小烟囱
挡板的开度，油量自120 L／h调至4O～50 L／h，控
制油量风量，以小油量、低风压维持罐内恒温温
度，控制在625±25~C范围以内，恒温时间1．5 h，
应注意因油量减少所产生的喘息现象。
3．5 降温阶段(625～450℃)
由于球罐残余应力主要是在恒温和缓冷过程
中消除，因此应认真控制好冷却速度。恒温阶段
结束后逐渐调小油量，直至关闭一个点燃器，打开
烟囱挡板，控制降温速度为30—50％／h。根据降
温速度，可调整压缩风流量或拆除一层保温被，当
温度降到300~C时可拆除所有保温结构。
整个热处理过程中喷嘴火焰应控制在球罐中
部，防止直接与球壁接触，以免过烧氧化。在热处
理过程中，由于球罐温度变化将引起球壳的热胀
冷缩，为避免支柱与球壳板的相贯处产生过大的
应力，球壳温度每变化100~C调整一次支柱位移。
4 结束语
热处理结束后，检查自动测温曲线记录仪打
印出的热处理曲线，符合规范和设计图纸的要求。
产品焊接试板经热处理后进行了拉伸、弯曲和冲
击3个项目的力学性能试验，试验结果符合
GB150—1998的有关规定。热处理结束后，在接触
介质的一侧用里氏硬度计进行了焊缝硬度测定，
测定结果符合要求。
(收稿日期：2010-06．30)
(上接第112页)
j．设备吊装前应充分检查设备吊装通道的
尺寸和障碍物，确认合适后方可吊起设备。
k．绳扣设置后，应检查判断，设备吊装过程
中绳扣是否会与设备附件相碰。
I．作业时，三车应配合密切，辅助吊车应在
设备与地面夹角超过75。后方可慢慢松钩，直至
设备直立。
m．正式吊起前应进行试吊或模拟吊装，以
检查吊车各受力部件状况，或吊装过程中有无障
碍、吊钩是否运行到位。
n．操作人员高空作业时应遵守高空作业有
关安全规定。
O． 吊装作业前应检查机索具配置是否合
理，所用索具是否合格、符合方案要求，满足后方
可起吊。
P．作业场地应设警戒区，并设有明显的标
志，并有专业人员现场警戒，无关人员不得入内。
q．作业后应及时清理现场，做到文明施工。
r．提升设备过程中，两滑车一定要同步。
5．4 紧急救护及环境保护措施
项目部配备必须的急救药品和专用救护车辆
和救护人员，对受伤人员首先进行现场处理，必要
时立即送往医院；现场配备灭火器材，发生火灾及
时扑救；吊装过程中，要文明施工，垃圾应放到指
定地方，不得乱扔乱丢；作业完成后，应及时清理
场地，废弃物应放到垃圾箱，材料、机索具等应收
好，不得随意摆放。
6 结束语
笔者凭借多年从事化工设备安装检修的经
验，结合实际施工案例制定了一套详尽的大型化
工设备吊装方案，并取得了成功应用，为同类设备
的安装积累了宝贵的经验。
(收稿日期：2010-04．29)

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