專利名稱：壓力容器用內燃式分段熱處理方法
技術領域：
本發明涉及焊后熱處理技術，特別涉及一種在制造、安裝現場利用燃燒法對大型
壓力容器進行分段熱處理的方法。
背景技術：
壓力容器焊后熱處理是壓力容器制造、安裝過程中的最后階段關鍵工藝。焊后熱 處理的質量直接影響到壓力容器的整體內在質量，與焊縫缺陷不同，焊后熱處理不能返工， 熱處理耗時長，耗資也大。焊后熱處理的效果，是由焊后熱處理工藝來保證的。因此忠實執 行焊后熱處理工藝是確保焊后熱處理效果的關鍵，熱處理溫度均勻性，保溫時間的合理性， 溫度測量準確性，都是關鍵。對于大型壓力容器(如石油、化工裝置中的塔器)在其焊接制 作完成后經常要進行焊后熱處理，其作用在于消除組裝與焊接時產生的殘余應力，防止產 生應力腐蝕，改善焊接接頭和熱影響區的組織和性能，達到降低硬度，提高塑性和韌性的目 的，進一步釋放焊縫中的有害氣體，防止焊縫的氫脆和裂紋的產生，穩定容器的幾何尺寸， 提高設備的使用壽命。 圖1顯示了一種傳統的熱處理方法，即把小型壓力容器1放入工業爐10內進行熱 處理，利用電加熱器或工業燃燒器對工業爐10內的壓力容器1進行加溫熱處理。
隨著石油、化工裝置向大型化發展，壓力容器的直徑已大于5m，長度也超過10m， 如一臺2000m3的壓力容器直徑要大于5m，長度要數十米，這類大型容器很難在工廠內全部 完成，因為如此龐大的壓力容器無法整體在鐵路、公路上運輸，即使通過海路運輸，從碼頭 到施工現場的短途陸上運輸也是一件難題，而且整體吊裝更是難上加難。這類大型容器一 般采用在車間內由鋼板預制成形或分段制造，然后在現場進行組裝、焊接，因此焊后對壓力 容器的熱處理這一工序也必須在現場進行。由于焊接后的大型壓力容器直徑大、長度長、體 積大，因此圖1所示的傳統熱處理方法不能對此類大型容器進行整體熱處理，只能對其分 段進行熱處理。 由于需要把每個壓力容器段分別送入圖1所示的工業爐10內進行熱處理，其壓力 容器段需要放在臺車上，并穿過工業爐10的爐門送入工業爐10內，其工作量非常大。此外， 這種熱處理方法是一種壓力容器臥式熱處理方法，由于大型壓力容器直徑大、重量大，因此 臥放的壓力容器在熱處理過程中非常容易變形。

發明內容
本發明的目的是提供一種利用燃燒法對大型壓力容器進行現場分段熱處理的方 法，通過對豎立的大型壓力容器段進行熱處理，解決大型壓力容器在熱處理中易變形的問 題。 根據本發明的第一方面，本發明提供的在制造、安裝現場利用燃燒法對大型壓力 容器進行分段熱處理的方法包括以下步驟 在制造、安裝大型壓力容器的現場，直接將豎立的待熱處理的大型壓力容器段設為爐膛，通過熱輻射、對流、傳導來加熱大型壓力容器段，從而實現對大型壓力容器段的熱 處理。 根據本發明的第二方面，本發明提供的在制造、安裝現場利用燃燒法對大型壓力 容器進行分段熱處理的方法包括以下步驟 在大型壓力容器制造車間內建造低于地面的熱處理地下設施，并在該地下設施內 安裝用于加熱的燃燒器； 利用制造、安裝現場的行車平移待熱處理的大型壓力容器段，將其豎立在所述熱 處理地下設施上； 在所述大型壓力容器段的周圍安裝用于保溫的裝配式保溫爐殼；
在保溫爐殼的頂部加裝均溫裝置； 用所述燃燒器對大型壓力容器段進行加熱，從而實現熱處理。 其中所述保溫爐殼是裝配式保溫殼體，通過裝配后再密封的方式包圍所述大型壓 力容器段。 其中所述熱處理地下設施包括承載大型壓力容器段的基座和與大型壓力容器段 內部一起形成燃燒室的爐底底部。 其中所述爐底底部與大型壓力容器段的底部形成對外密封。
其中所述基座是具有多級臺階的階梯型基座。 其中所述燃燒器的噴頭對準所述大型壓力容器段的內腔，并且與爐底底部密封對 接。 其中所述保溫爐殼包括兩個或兩個以上連接在一起的裝配件。 其中所述裝配件的橫截面是半圓形或圓弧形或多邊形。 其中所述均溫裝置包括用于折返燃燒煙氣的錐形蓋體和用于排煙的煙囪。 本發明的技術效果如下所述 1、對豎立的大型壓力容器段進行熱處理，容器壁板垂直地面，殼體只受壓應力，變 形量極小，從而避免了臥式熱處理帶來的壓力容器變形缺陷； 2、不需要使用大型吊車把大型壓力容器提升到熱處理場地，從而簡化了熱處理工 序； 3、可裝配式保溫爐殼可實現快速安裝； 4、熱處理地下設施的階梯型基座可以適應不同直徑的大型壓力容器。
下面結合附圖對本發明進行詳細說明。


圖1是顯示對壓力容器進行熱處理的一種傳統處理方法的示意圖； 圖2是顯示本發明的在制造、安裝現場對大型壓力容器進行分段熱處理的方法的
示意圖； 圖3是本發明的一種階梯型基座的俯視圖；
圖4是本發明的另一種階梯型基座的俯視圖。
具體實施例方式
圖2顯示本發明的在制造、安裝現場對大型壓力容器進行分段熱處理的方法。由 于大型壓力容器體積龐大，因此制造車間通常分段建造大型壓力容器，然后把分段建造的 壓力容器的各個段運送到現場。為了便于說明，本發明將分段建造的大型壓力容器的段稱 之為大型壓力容器段34。 如圖2所示，本發明的在制造、安裝現場對大型壓力容器進行分段熱處理的方法 包括以下步驟 在大型壓力容器制造、安裝現場建造低于地面31的熱處理地下設施32，并在該熱 處理地下設施32內安裝用于燃燒加熱的燃燒器321 ; 利用制造、安裝現場的行車平移待熱處理的大型壓力容器段34，將其豎立在所述 熱處理地下設施32上； 在所述大型壓力容器段34的周圍安裝用于保溫的保溫爐殼33 ;
在保溫爐殼33的頂部加裝均溫裝置35 ; 用所述燃燒器321對大型壓力容器段34進行燃燒加熱，從而實現熱處理。
由于受車間高度限制，不可能利用大型吊車移動大型壓力容器段34，為此本發明 設計了低于地面31的熱處理地下設施32，這樣就可以利用車間的行車來平移大型壓力容 器段34，從而實現在車間內對大型壓力容器的熱處理，也就是只需把待熱處理的大型壓力 容器段平移到熱處理地下設施32上就可以進行熱處理。此外，還可以在該熱處理地下設施 32上配備一個電動蓋子，以便在熱處理后蓋在熱處理地下設施32上，形成車間地面的一部 分。 將大型壓力容器豎立在熱處理地下設施32上是本發明的一個重要特點，這可以 對豎立著的大型壓力容器段進行熱處理，從而能夠避免大型壓力容器因熱處理而變形。
為了便于在大型壓力容器段34周圍安裝保溫爐殼33，本發明將保溫爐殼33設計 成裝配式保溫筒，其直徑大于大型壓力容器段34的直徑，該保溫爐殼33通過合理裝配后再 密封的方式包圍所述大型壓力容器段34，從而實現快速安裝。 該保溫爐殼33可以包括兩個或兩個以上連接在一起的裝配件。這些裝配件的橫 截面可以是半圓形或者圓弧形或多邊形。如果保溫爐殼33具有兩個連接在一起的裝配件， 則這兩個裝配件是半圓形的殼體。 熱處理地下設施32可以包括承載大型壓力容器段34的基座322和與大型壓力容 器段34內部形成燃燒室的爐底底部323。如圖2所示，爐底底部323可以是耐火、耐高溫的 檔板，其中央具有可以對接燃燒器噴頭324的通孔。 在基座322上設置多級臺階，或者說基座322是具有多級臺階的階梯型基座是本 發明的另一特點。這種多極臺階的基座可以放置不同直徑的大型壓力容器，從而可以對不 同直徑的大型壓力容器進行熱處理。另一方面，階梯型的地下設施也便于操作人員在熱處 理地下設施內進行操作、維護工作。 圖3顯示了本發明的一種階梯型基座322的形狀，從圖中可以看到該階梯型基座 322是一種圓環形的階梯型基座。 圖4顯示了本發明的另一種階梯型基座322的形狀，從圖中可以看到該階梯型基 座322是一種放射型的階梯型基座。
由于待熱處理的大型壓力容器段34通常是一個圓筒，沒有下人孔，因此不能實現 燃燒器321與大型壓力容器段34的直接對接。本發明的熱處理地下設施32的爐底底部 323與大型壓力容器段34的底部形成對外密封，這樣可以實現大型壓力容器段34底部與爐 底底部323的整體對接，由于燃燒器321的噴頭的噴嘴324對準所述大型壓力容器段34的 內腔，并且與所述爐底底部323密封對接。這樣燃燒氣可以從爐底底部升起，熠熱的煙氣充 滿了壓力容器的內部，加熱壓力容器。因此本發明具有燃燒器321直接對接大型壓力容器 段34，進行燃燒加熱、加壓的技術效果。 均溫裝置35包括用于折返燃燒的煙氣的錐形蓋體351和用于排煙的煙囪352。錐
形蓋體351可以折返燃燒的煙氣，從而使大型壓力容器腔體內溫度均勻。 本發明具有如下技術效果 1、對豎立的大型壓力容器段進行焊后熱處理，容器壁板垂直地面，殼體只受壓應 力，變形量極小，從而避免了臥式熱處理帶來的壓力容器變形缺陷； 2、不需要使用大型吊車把大型壓力容器提升到熱處理場地，從而簡化了熱處理工 序； 3、裝配式的保溫爐殼可實現快速安裝； 4、熱處理地下設施的階梯型基座可以適應不同直徑的大型壓力容器。 盡管上文對本發明進行了詳細說明，但是本發明不限于此，本技術領域技術人員
可以根據本發明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發明原理所作的修改，都應當理解為
落入本發明的保護范圍。
權利要求
一種在制造、安裝現場利用燃燒法對大型壓力容器分段熱處理的方法，包括以下步驟在制造、安裝大型壓力容器的現場，直接將豎立的待熱處理的大型壓力容器段(34)的設為爐膛，通過熱輻射、對流、傳導來加熱大型壓力容器段(34)，從而實現對大型壓力容器段(34)的熱處理。
2. —種在制造、安裝現場利用燃燒法對大型壓力容器分段熱處理的方法，包括以下步驟在大型壓力容器制造、安裝現場建造低于地面(31)的熱處理地下設施(32)，并在該熱處理地下設施(32)內安裝用于燃燒加熱的燃燒器(321);利用制造車間的行車平移待熱處理的大型壓力容器段(34)，將其豎立在所述熱處理地下設施(32)上;在所述大型壓力容器段(34)的周圍安裝用于保溫的保溫爐殼(33);在保溫爐殼(33)的頂部加裝均溫裝置(35);用所述燃燒器(321)對大型壓力容器段(34)進行燃燒加熱，從而實現熱處理。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中所述保溫爐殼(33)是裝配式保溫殼體，并且通過裝配后再密封的方式包圍所述大型壓力容器段(34)。
4. 根據權利要求1、2、3所述的方法，其中所述熱處理地下設施(32)包括承載大型壓力容器段(34)的基座(322)和與大型壓力容器段(34)內部一起形成燃燒室的爐底底部(323)。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中所述爐底底部(323)與大型壓力容器段(34)的底部對外形成密封。
6. 根據權利要求4所述的方法，其中所述基座(322)是具有多級臺階的階梯型基座。
7. 根據權利要求4或6所述的方法，其中所述燃燒器(321)的噴嘴(324)對準所述大型壓力容器段(34)的內腔，并且與所述爐底底部(323)密封對接。
8. 根據權利要求3所述的方法，其中所述保溫爐殼(33)包括兩個或兩個以上連接在一起的裝配件。
9. 根據權利要求8所述的方法，其中所述裝配件的橫截面是半圓形或圓弧形或多邊形。
10. 根據權利要求2所述的方法，其中所述均溫裝置(35)包括用于反射燃燒煙氣的錐形蓋體(351)和用于排煙的煙囪(352)。
全文摘要
本發明公開了一種在制造、安裝現場對大型壓力容器進行分段熱處理的方法，該方法包括在大型壓力容器制造車間內建造低于地面的熱處理地下設施，并在該熱處理地下設施內安裝用于加熱的燃燒器；利用制造車間的行車平移待熱處理的大型壓力容器段，將其豎立在所述熱處理地下設施上；在所述大型壓力容器段的周圍安裝用于保溫的保溫爐殼；在保溫爐殼的頂部加裝均溫裝置；用所述燃燒器對大型壓力容器段進行加熱，從而實現熱處理。本發明通過對豎立的大型壓力容器段進行熱處理，從而解決了大型壓力容器在熱處理中易變形的技術問題。
文檔編號C21D9/00GK101713020SQ20081016750
公開日2010年5月26日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者傅家仁, 傅敏杰, 壽比南, 戈兆文 申請人:壽比南;戈兆文;傅家仁;傅敏杰