球罐作為一種高效的儲存壓力容器,被廣泛應(yīng)用于燃氣、石油化工等行業(yè)。在安裝過程中,由于體積龐大無法進行爐內(nèi)焊后熱處理,通常采用內(nèi)燃法對球罐進行現(xiàn)場整體焊后熱處理。為使其滿足熱處理標準規(guī)范的要求,制定合理的熱處理實施方案非常重要,而焊后熱處理熱工計算是熱處理方案制定的重要依據(jù)。目前國內(nèi)球罐熱處理熱工計算方法還沒有相關(guān)的標準規(guī)范,已有的熱工計算方法過于保守,無法在熱處理實施過程中提供指導(dǎo),滿足球罐熱處理工藝仿真計算的需求。提出了改進后球罐內(nèi)燃法焊后熱處理熱工計算方法,并對直徑2. 8 m球罐內(nèi)燃法熱處理耗油量進行測量試驗,結(jié)果表明,改進后的球罐內(nèi)燃法焊后熱處理熱工計算方法在對直徑2. 8 m球罐內(nèi)燃法熱處理耗油量計算時誤差小于10%,可以較準確地對球罐內(nèi)燃法焊后熱處理進行熱工計算。

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圖4保溫棉熱電偶安裝現(xiàn)場

如圖4所示，熱處理試驗中保溫層采用單層厚度40mm玻璃棉，鋪設(shè)兩層，保溫棉緊貼球罐外表面，各層接縫錯開布置，用若干鋼條進行固定。采用百通B40A型燃燒器，與下人孔法蘭蓋螺栓連接，下人孔法蘭與燃燒器之間用保溫材料隔熱、密封，如圖5所示。圖5燃燒器安裝現(xiàn)場

圖5燃燒器安裝現(xiàn)場

圖4保溫棉熱電偶安裝現(xiàn)場球罐表面溫度采用K型熱電偶(偶絲材料為鎳鎘-鎳硅)測量，如圖6所示，熱電偶沿球罐一個截面從上到下，均勻布置22個測溫點，使用焊偶儀將熱電偶點焊在球罐外表面，防止熱電偶在熱處理過程中的移位和脫落，另一端連接到智能無紙記錄儀，實時記錄球罐熱處理試驗過程中表面....

圖1球罐內(nèi)燃法熱處理示意

燃燒器供給的熱量QB來源于柴油燃燒時釋放的熱量Qf"，在燃燒器燃燒柴油產(chǎn)生熱量時存在不完全燃燒熱損失Ql，即:聯(lián)立式(1)～(3)，可以得出球罐內(nèi)燃法焊后熱處理過程熱工計算公式:

圖2球罐壁面?zhèn)鳠崾疽?br>
球罐壁面?zhèn)鳠崛鐖D2所示。根據(jù)球殼的導(dǎo)熱熱流量的計算公式[12]和牛頓冷卻公式q=Sα(t3-t0)，可推出球罐熱處理時保溫層外表面散失的熱通量qdiss計算式:球罐常用材料不同溫度下的熱導(dǎo)率如表3[11]所示。

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