压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析

石璐(辽河油田建设工程公司,辽宁 盘锦 124010)

摘要：为促进石油化工行业压力容器设计技术水平的提高，推动石油化工行业的进一步发展，必须加强对压力容器相关技术的研究。本篇论文中，笔者主要对压力容器在石油化工行业设计中的相关技术进行了探讨与分析。关键词：压力容器；石油化工行业；设计；技术压力容器的应用范围十分广泛，在石油化工行业中发挥着重要的地位，由于压力容器的使用环境十分恶劣，且生产运行中存在着诸多安全隐患，因此，压力容器设计过程中，应综合考虑各种影响因素，加强对各项技术的重视与研究，切实提高压力容器的安全性。

力容器的抗脆断性能。

3 焊接应力对压力容器的影响及其防治对策

3.1 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。

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。

3.2 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[3]。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。

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[1]。

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

[2]

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

4 结语

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]王涛.热处理技术中石化压力容器中的问题及解决[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016，(01):280.

[2]张寅.关于压力容器设计中的热处理问题探究[J].经营管理者,2014，(28):395.

[3]王安.压力容器焊接结构与工艺CAD设计方法[J].化工管理,2014，(15):197.

作者简介：石璐(1981- )，女,山东蒙阴人，工程师，本科，主要从事油田地面建设工作。

2018年1月 | 77