库车球罐整体热处理方案库车球罐整体热处理方案.doc

柴油内燃法球罐整体热处理方案 1.主要内容及适用范围： 1.1本方案适用于库车液化石油气球罐整体热处理。 1.2本方案叙述了柴油内燃法球罐整体热处理施工过程中具体工作事项 2.引用标准： 2．1.GB12337—98《钢制球形储罐》 2．2.GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》 2．3.GB150—98《钢制压力容器》 3.球罐焊接预热工艺要求： 3．1预热方法采用电加热法，加热器采用LCD型履带式加热器，每次加热器发热面尺寸为240mm×400mm，额定电压为75V，额定电流为45A。 3．2加热器的布置：加热器的中心应与焊缝中心重合。采用扁担磁钢对其进行固定，以使加热器紧贴球壳板。 3．3加热器的接线方法：每五块加热器串联为一组，每一组加热器采用△接法联接。加热器通过由漏电保护器、交流接触器和螺旋保险组成的控制回路来控制通断电。 3．4预热温度应按焊接工艺规程执行，温度范围100-150℃。施焊时，层间温度不得低于预热温度的下限值。 3．5预热温度的测量：采用表面测温计或测温笔测量预热温度，测量的部位应在距焊缝中心处对称测量。每条焊缝测量点数不应少于3对。 3．6当预热温度达到规范要求时，焊工才能开始施焊，测温员作好相应的记录。在施焊过程中，测温员应经常测量每条焊缝的层间温度，当温度低于规范要求时，应及时通知焊工停焊。 4．球罐内部燃油法整体热处理原理： 球形储罐整体热处理采用内部燃油加热法进行。热处理装置是由燃烧器、点火器、供油、供气、供液化气系统组成。燃烧器由多孔喷嘴、内外套筒组成，从喷嘴喷出的油已被压缩空气雾化，被点火器点燃，然后与内外套筒形成二、三次风相遇，使雾化的油充分燃烧，热气在罐内与罐壁的热交换靠辐射和对流两种方式进行。燃烧火焰的长度、燃烧产物的流速可由风油比的调节来控制，适当地掌握火焰长度和燃烧产物的流速，可达到控制升温速度和调整上下温差的目的。 5.热处理工艺要求： 5．1热处理温度应符合设计图样要求。当设计图样无要求时，常用钢材热处理温度可按下表的规定选用。 根据GB50094—98的规范的要求，常用钢材热处理温度如下： 钢号 热处理温度（℃） 20R 620±250C 16Mn 625±25 15MnVR 550—595 15MnVNR 565±15 07MnCrMoVR 565±20 5．2.热处理时，最少恒温时间应按最厚壳板对接焊逢的每25mm保温1h计算，且不少于1h。 5．3.加热时，在300℃及以下可不控制升温速度；在300℃以上，升温速度宜控制在50-80℃/h的范围内。 5．4.降温时，从热处理温度到300℃的降温速度宜控制在30-50℃/h范围内，300℃以下可在空气中冷却。 5．5.在300℃以上阶段，球壳表面上任意两测温点的温差不得大于130℃。 6.热工计算 6.1 基本参数：1000 m3球罐为例，材质为20R 6.1.1 1000m3球罐有关设计数据如下表6-1： 名称 数量 名称 数值 球罐内径 12300mm 球壳 197.33吨 壳板最大厚度 48mm 球壳总重量 199吨 6.1.2 20R钢板在不同温度区间比热见下表6-2： 温度 100 200 300 400 500 600 导热系数KCal/Kg.0C 0.115 0.125 0.133 0.145 0.162 0.180 6.1.3 20R钢板导热系数见下表6-3： 温度 100 200 300 400 500 600 导热系数Kcal/kg.℃ 43.92 41.04 37.8 34.02 30.96 28 6.1.4 保温棉厚度按100mm计算。 6.1.5 硅酸铝纤维毯导热系数见下表6-4： 温度 100 200 300 400 500 600 导热系数Kcal/kg.℃ 0.025 0.04 0.055 0.07 0.085 0.1 6.1.6 球体传热面积： F球=4πR2=4×3.14×〔6.15〕2=475.0 m2 6.1.7保温层的传热面积： F=πD2=3.14×(12300+200)2=490.6m2 6.1.8 柴油最低发热量： Q底=9850Kcal/kg.℃ 6.2计算过程：… 6.2.1 罐体加热至退火温度所需要的热量Q球 Q球=G×C×△T 式中：G：球体重量 C：20 R钢板的比热系数 T：温度差 球板升温所需热量计算结果见下表6-5： 温度区间 比热 计算公式 结果KCal 0-100 0.115 199000×0.115×100 2288500 100-200 0.125 199000×0.125×100 2