CSTM-承压设备感应加热热处理规程编制说明.docx

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T/CSTMXXXXX-202X《承压设备感应加热热处理规程》编制说明

目录（编写框架）

1. 目的、意义及任务 0

2. 国内外现行感应加热热处理标准及CSTM要求的比较与制修订 1

3. 感应加热热处理技术 2

4. 标准编制原则和主要内容 3

4.1标准编制原则 3

4.2主要内容 4

5. 主要试验（或验证）情况分析 7

5.1感应加热在加氢反应器上的应用 7

5.2感应加热复合板均温性实验 9

5.3马鞍形厚板感应加热均温性试验 12

5.3加氢反应器筒体合拢缝感应加热局部热处理可行性验证 15

6. 其他规定 21

7. 结束语 21

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目的、意义及任务

碳达峰和碳中和是中央人民政府和生态环境部提出的，为实现可持续发展、保护生态环境的同时实现绿水晴天的重要口号和目标，也是我国对世界环境资源保护的重要体现。习总书记强调，我国在2030年碳排放达峰值，2060年实现碳中和目标；国资委强调要加强低碳、零碳、负碳技术攻关，为企业和高校科研团队提出了新的要求；同时关于指导意见指出，对于石化行业要加强二氧化碳减排示范工程，要求石化行业未来减少二氧化碳排放；中石化原董事长指出，石化行业要以零排放为终极目标，比国家要求力争十年提前实现碳中和。无论是从国家层面还是中石化内部要求，都为石化行业碳排放提出了新的挑战和要求，必须引起石化行业的高度重视。

目前，我国石化核电均向高产、大型化发展，千万吨炼油、百万吨乙烯和百万千瓦核电已成为国家石化和能源发展的常态。作为石化和核电系统的核心装备，承压装备是整个系统的心脏所在。为满足该背景下的需求，实现提高经济效益、节能减排的目标，石化和核电承压装备逐渐向大型化发展，一些大型加氢反应器直径超过6米，高度超过72米，塔器长度更是长达113米。然而，大型化给制造带来巨大挑战！面临的主要问题是：由于直径和壁厚超大、焊道多，产生较大残余应力，引起应力腐蚀、蠕变、疲劳开裂。因此，提升重大承压设备的本质安全，亟需消除焊接残余应力！热处理是改善组织、消除残余应力的重要手段，预热、消氢、中间消应以及终热伴随压力容器制造的整个环节，是制造环节是不可或缺且至关重要的一步。

由于承压设备大型化发展，设备整体进炉热处理困难，目前采用分段炉内+合拢焊缝局部热处理的方式进行热处理。但在局部热处理过程中，存在较大困难，陶瓷片进行加热壁厚有限，壁厚超70mm将无法保证热处理内外壁均温性，内外壁形成较大温差；卡式炉加热作为目前壁厚设备常用的加热手段，其尺寸固定，对制造厂不同尺寸的设备适用性不强且现场操作难度大。据现场反应，当承压设备直径较小时，卡式炉膛由于可以内塞大量保温棉，从而温度均匀性要明显大于设备直径较大的情况。

除上述挑战外，目前由于设备尺寸和壁厚超大，只能采用天然气、燃油燃烧的加热方式，热处理过程中，无疑产生大量二氧化碳；新标准的提出预热温度由150升至205℃，增加了预热过程燃气的消耗和碳排放，且整个预热过程需一直加热，一旦停下将会产生延迟裂纹，这就是工程上常说的长明灯。目前据权威数据统计，我国压力容器制造企业达3000多家，在我国一年压力容器制造厂进行热处理所排放的二氧化碳竟超5000万吨，这是个非常惊人的数字。同时，全国所有制造厂一年进行热处理耗资超过1000亿元，占2020年全国GDP总值的千分之1.2。同时，根据环境保护的要求，国家已经出台热处理环境保护要求，明确热处理车间需设立废弃收集装置，这对制造厂来说又是一大挑战。所以，无论从国家实现碳中和目标层面、还是中石化体系以及对全国各制造厂而言，我们必须要采用绿色环保的热处理工艺。

在中国材料与试验团体标准委员会特种设备领域委员会领导下，为促进我国重大承压装备的高可靠制造、长寿命服役，编写、制订CSTM《承压设备感应加热热处理规程》以促进我国局部热处理在重大装备的发展。本文件是结合工作组采用感应加热技术在重大承压设备的局部热处理的大量应用，形成了《承压设备感应加热热处理规程》标准草案。

本标准主要由中国石油大学（华东）和中国石化工程建设有限公司负责项目整体规划及实施。青岛海越机电科技有限公司作为国内知名的感应加热装备生产厂家，在感应加热热处理技术方面处于国内领先地位，其生产制造的感应加热装备在我核电领域的核反应堆压力容器、稳压器、蒸汽发生器、泵壳等关键装备的热处理得到广泛的应用。中国石油大学（华东）、华东理工大学等高校提供感应加热和局部热处理的相关理论研究，中国石化工程建设有限公司、全国锅炉和容器标准化委员会、中国特检院等设计检测