石油化工生产中普遍应用的典型工艺设备。随着石油化工装备的大型化以及火电、核电技术的发展，U型q345e无缝方管段热处理工艺 U型管式换热器是管壳式换热器的一种。U型管式换热器以其热补偿性能好、传热性能好、承压能力强、结构简单、便于检修和清洗、造价便宜等优点得到更为广泛的应用。但是由于因管束中间部分的管子难以更换，且U型换热管在弯制过程中容易产生椭圆度、残余应力等现象，会影响换热管的使用寿命。因此，按标准要求，对有耐应力腐蚀要求或要求消除残余应力时，碳钢和低合金钢U型换热管q345e无缝方管检验合格后，对其q345e无缝方管段及至少150mm直管段应进行消除应力热处理。热处理后，再逐根进行水压试验，以保证换热管的各项性能。本文针对某U型换热器设备换热管冷弯后热处理工艺进行了介绍，并分析热处理后表面出现少量氧化皮的原因。通过试验论证了选择的热处理参数和热处理方法下，换热管表面出现的少量氧化皮对换热管的各项性能无影响［12］。1换热管材料介绍某换热器设备管程介质为液氨，设计压力为23．3MPa设计温度为7033℃，U形换热管材质为Q345E规格为Φ19mm3mm材料的化学成分见表1力学性能见表22q345e无缝方管段热处理工艺换热管采用工装进行冷弯，冷弯后成型工艺满足尺寸公差的要求。合格后，按标准对q345e无缝方管段及直管段至少150mm范围内进行消除应力热处理。热处理后，再逐根进行水压试验。

  换热管q345e无缝方管合格后按组摆放在一起，管头处采用保温棉塞住管口，以防热处理过程中加热段管内壁发生氧化。q345e无缝方管处采用履带式局部消除应力热处理，履带宽度为450mm覆盖q345e无缝方管段及直边段150mm范围内的管子，并采用保温棉覆盖保温，测温热电偶置于履带内表层与履带直接接触的换热管壁上，防止与履带直接接触的部分换热管出现过热。按设定升温速度升温，620±20℃温度条件下保温15min保温后，按设定降温速度降温，当温度小于400℃以后，去除保温棉，空气中空冷［3］。具体热处理工艺路线如图1所示。3试验换热管热处理后表面出现少量氧化皮，q345e无缝方管段外侧比其余部位氧化皮略多。由于换热管在q345e无缝方管过程中外侧存在拉应力，造成q345e无缝方管段外表面氧化皮没有q345e无缝方管前致密，因此热处理过程中铁会往表层扩散；而氧则相反，通过氧化皮薄膜会往金属里面扩散，从而进一步氧化而出现较厚的氧化皮，表面残余应力作用下会出现部分氧化皮脱落现象［45］。为确定热处理后出现的氧化皮对换热管使用性能是否有影响，利用备用换热管进行试验，截取部分换热管，热处理炉内按原热处理工艺参数进行热处理后，表面也同样出现氧化皮。采用万能拉伸试验机对热处理后的试样进行了全截面拉伸试验，结果如表3所示。采用里氏硬度计对试样进行了表面硬度测试，测试结果如表4所示。由表3可知，试验管在室温条件下的拉伸强度平均值为508MPa比要求的最低抗拉强度值高出18MPa屈服强度平均值为349MPa比要求值高；断后延伸率也达到30％，满足要求。说明换热管在热处理后的力学性能符合要求。从表4中可知，热处理后换热管表面硬度也在标准要求范围内，说明热处理过程中降温速度控制合理，未出现表面脆硬而导致的硬度超标现象。另外，为确定热处理后材料的组织成分是否发生变化，首先采用牛津直读光谱仪对热处理后的换热管进行化学成分测试，测试结果见表5并对热处理前、后换热管横截面采用4％硝酸酒精侵蚀后，金相显微镜下观察其金相组织，见图2从化学成分表中可见，各元素含量符合标准要求，未见因温度过高而出现化学元素烧损。对热处理前、后材料金相组织图对比分析发现，材料组织皆为珠光体和铁素体组成，并未因温度过高而出现珠光体退化现象。