专利名称：一种复板容器的防腐处理技术的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及复板容器，特别提供了一种防止复板容器产生应力腐蚀开裂的压应力防护处理技术。
在石油化工、核能、冶金等行业中，压力容器、管道等焊接结构均面临应力腐蚀开裂的危险。若这些结构采用不锈钢类复合板制造，由于焊接残余应力难以消除，应力腐蚀现象往往就不可避免，这是目前世界各国普遍存在的问题。由于焊接区(焊缝及近缝区)存在较高的残余拉应力和较差的组织性能，应力腐蚀破坏往往在此区产生。对于大厚度复合板结构的容器，该区的宽度可达到50mm以上，对于某些结构可达100mm以上(内表面采用带板堆焊时)。要在如此大面积带状区域内获得均匀的压缩残余应力，目前能采用的方法只有锤击、喷丸和爆炸冲击波处理等。锤击和喷丸是改善表面应力状态较普遍的方法，由于它的简单、灵活、成本低，往往被用于防止结构的抗疲劳性能上。但要用于复板结构内衬的防应力腐蚀开裂尚有很多困难。较突出的问题之一就是材料表面的形变量难以控制。过大的形变量往往会使材料的抗应力腐蚀性能变差。另外要在大面积范围内获得较高的压应力状态，在操作上也有相当难度。爆炸冲击波处理是利用粘贴在焊缝附近的炸药瞬时掠过爆轰在金属中产生强大的压应力波，使金属产生塑性伸长变形达到消除应力或形成表面压应力的目的，它具用较好的操作性，并已在很多工程中有成功应用的例子，但在不锈钢一类的复合板结构中尚未有应用。主要原因是针对实际构件确定爆炸系统参数比较困难，还需做一定工作。另外对于化工等部门的生产现场，采用爆炸冲击处理在安全和准行手续上也有较大阻力。
本发明的目的在于提供一种复板容器的防腐处理技术，其通过在复板容器内表面产生压应力的办法，防止容器在焊缝处的应力腐蚀开裂，具有良好的可操作性。
本发明提供了一种复板容器的防腐处理技术，其特征在于在复板容器的复板一侧焊接区喷淋冷却介质1～60min，使得处理区与非处理区之间温差达150～400℃；当冷却介质为水时，可预先将处理区加热到200～350℃。
应力腐蚀现象的产生离不开应力和介质的共同作用，解决应力腐蚀开裂的较彻底方法就是消除拉伸残余应力，最好在工作应力的共同作用下也能使与介质接触的内衬表面呈现不大于零的压缩应力状态。(在强碱介质作用下，即使存在50MPa的拉伸应力也能使材料发生应力腐蚀破坏)。这就是为了防止复合板容器产生应力腐蚀开裂提出的表面压应力防护思想的基本出发点。
本发明提出的制造表面压应力防止容器复板内衬产生应力腐蚀开裂的新技术，是利用逆焊接温差处理原理，即予先使待处理区获得一个温差，随后快冷使之产生伸长塑性变形，在随后的温度均匀过程中，利用这部分伸长的塑性变形达到消除焊接残余应力甚至形成压缩应力的状态，以最终消除应力腐蚀。具体实施方法如下1．首先将待处理区(一般是焊接区)加热到一定温度(0～400℃)，该温度值由容器的工作条件和具体实际要求确定。容器的工作条件包括工作压力和工作温度，它们都对复板工作时的应力状态有贡献。具体实施要求指所要求的最终压缩应力数值范围。最终应力状态以-50～-100MPa为宜，过高的压应力没有实际意义。加热方法可采用内加热或外加热方法，只要能使内表面复板的温度达到予定的值即可。同时应考虑板厚方向上的温度梯度。
2．等内表面达到予定温度后撤离加热元件，马上喷淋冷却介质(包括水，液氮等致冷剂)，喷淋时间1分钟以上，为了尽快冷却，最长可喷1小时。
3．当温度最终均匀后，原拉伸残余应力即被消除，或者形成一定数值的压缩残余应力。
4．为了检验实际处理效果，应进行现场残余应力检测。如果检测结果不符合要求，应重新进行处理。
由于这类结构表面状态要求很高，不允许有任何损伤，因而从应用角度看，应力检测的方法以冲击压痕法为宜。它操作简单，表面无破坏，测量精度较高。下面通过实施例详述本发明。
附
图1为16Mn钢与304L复合板焊接结构应力腐蚀形貌。
附图2为16Mn钢与304L复合板焊接结构经温差处理后应力腐蚀形貌。
实施例1表1给出了基板厚为30mm和50mm厚二类爆炸复合焊接试板采用压应力保护处理技术处理的表面残余应力检测结果，基板采用16Mn钢，复合板为304L(5mm厚)不锈钢试板长宽尺寸为400×500。在基板一侧加热至300℃，然后在复板一侧喷冷却水2分钟。结果表明该技术是可行的，它很容易消除原始焊接残余拉伸应力并按需要获得一定数值的压缩应力。图1为处理前后试板的应力腐蚀形貌。可见，经压应力防护处理的工件表面，不可能再产生应力腐蚀开裂，而未经处理的焊接区，即使是304L这类超低碳的具有优异耐腐蚀性能的不锈钢材料，也会产生严重的应力腐蚀开裂现象。
表1 压应力防护处理前后复合试板焊缝中的残余应力
实施例2表2是采用该技术在扬子石化一台加氢反应器上的应用实测结果，简体为65mm厚的低碳钢+4.8mm厚的304L不锈钢。在外铡基板上加热2～4小时(封头2小时，简体4小时)，每次处理一段焊缝，当温度加热至250℃时，在容器内部的复板上喷高压水冷却，冷却时间30分钟。现场应用结果证明，该技术简单方便，费用低廉。目前该设备在正常运行中。
表2压应力防护处理前后容器内部复板焊缝中的残余应力
实施例350mm厚16Mn钢与5mm厚1Cr18Ni9Ti不锈钢爆炸复合后的焊接试板，在基板(16Mn钢)一侧加热20℃，在复板侧焊接区喷液氮冷却，处理前后的消除应力效果见表3。结果证明采用液氮冷却的方式可以有效地消除焊接残余应力。
表3 板喷液氮冷却处理前后的残余应力(熔合线处测定值)
实施例430mm厚低碳钢与3mm厚1Cr23Ni13热强钢爆炸复合后的焊接试板，在基板侧加热至400℃，在复板侧喷水快速冷却，实测的残余应力结果见表4。结果证明对于消除这类复板中的焊接残余应力也是成功的。
表4热强钢复板喷水冷却处理前后的残余应力(熔合线处测定值)
本发明对于其它用复合板制造的防应力腐蚀的容器，当基板为低碳钢或低合金钢，复板为不锈钢、钛板等耐蚀材料时，这种技术均可实现压应力防护的目的。
权利要求
1．一种复板容器的防腐处理技术，其特征在于在复板容器的复板一侧焊接区喷淋冷却介质1～60min，使得处理区与非处理区之间温差达150～400℃。
2．按照权利要求1所述复板容器的防腐处理技术，其特征在于当冷却介质为水时，可预先将处理区加热到200～350℃。
全文摘要
一种复板容器的防腐处理技术,其特征在于:在复板容器的复板一侧焊接区喷淋冷却介质1～60min,使得处理区与非处理区之间温差达150～400℃;当冷却介质为水时,可预先将处理区加热到200～350℃。本发明通过在复板容器内表面产生压应力的办法,防止容器在焊缝处的应力腐蚀开裂,具有良好的可操作性。
文档编号C21D9/00GK1214369SQ9711699
公开日1999年4月21日 申请日期1997年10月9日 优先权日1997年10月9日
发明者陈怀宁, 陈亮山, 林泉洪 申请人:中国科学院金属研究所