馬鑰

摘 要：目前金屬熱處理節(jié)能降耗已成為最重要的可持續(xù)發(fā)展技術目標之一。本文介紹了我國石油機械設備狀況， 論述了現(xiàn)階段石油機械制造業(yè)的熱處現(xiàn)狀以及熱處理技術發(fā)展趨勢和對策，以鞏固我國石油機械熱處理的成果，振興民族工業(yè)，跨入國際競爭的大市場。

關鍵詞：石油機械；熱處理；挑戰(zhàn)；對策

一、我國石油機械熱處理技術概況

現(xiàn)代金屬熱處理技術的發(fā)展趨勢是在3C（Cool 涼爽、Clean 干凈、Calm 安靜）條件下，實現(xiàn)3S（Sure 可靠、Safety 安全、Saving 節(jié)約）目標，即所謂“3C-3S”系統(tǒng)。因此，節(jié)能降耗已成為其最重要的可持續(xù)發(fā)展技術目標之一。石油機械涵蓋了石油勘探、鉆井、采油、輸油等整個過程中使用的機械裝備。石油機械的熱處理技術發(fā)展基本上代表了我國機械制造過程中熱處理技術的發(fā)展進程。具有典型的大件熱處理特色。

二、我國石油機械制造行業(yè)熱處理總的現(xiàn)狀分析

（一）相對落后的熱處理加熱設備

目前熱處理加熱設備能源主要是電，部分采用天然氣、煤氣；大約80 %的產(chǎn)品加熱仍在氧化氣氛中進行，表面氧化、脫碳情況嚴重，淬火表面裂紋傾向大，預留加工余量大，造成熱處理質量不穩(wěn)定。鉆頭、標準件等專業(yè)廠使用連續(xù)爐、保護氣氛爐、周期作業(yè)爐生產(chǎn)，形成了一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。

（二）未受重視的冷卻循環(huán)系統(tǒng)

多數(shù)熱處理生產(chǎn)廠淬火冷卻仍采用靜置方式，缺乏對冷卻系統(tǒng)建設足夠的重視和足夠投入，自動控制或強制冷卻循環(huán)能力弱，介質使用過程中的溫度、濃度、時間、循環(huán)方式等的控制仍是一個薄弱環(huán)節(jié)。

（三）熱處理產(chǎn)品質量檢測與控制的不適應性

熱處理后產(chǎn)品的性能等質量控制主要靠事后試棒檢驗和檢測產(chǎn)品表面硬度確定。而熱處理工藝參數(shù)設計只能按常規(guī)鋼材牌號選擇，首爐產(chǎn)品經(jīng)試生產(chǎn)后修正工藝參數(shù)。當產(chǎn)品種類較多，材料成分變化時，造成返工率高，生產(chǎn)周期長，熱處理成本大。

（四）工人勞動強度大，設備使用壽命短

石油機械產(chǎn)品多數(shù)具有“多品種、小批量”的特點，周期式作業(yè)，工人勞動強度大，質量狀況受人為因素影響較大，同爐不同件或不同部位的產(chǎn)品質量重復性差。人工拋扔式裝出爐，造成熱處理爐早期損壞。

三、我國石油機械熱處理技術發(fā)展的對策

我國石油機械行業(yè)“重冷輕熱”的現(xiàn)象及不少國有企業(yè)的熱處理廠、點由于“小而全”生產(chǎn)任務不飽滿，設備利用率低，不能實現(xiàn)滿負荷運行，生產(chǎn)成本高，能耗大的現(xiàn)狀，在全球一體化的市場上很難有競爭力和生存的空間。因此，要盡快轉變觀念，以地區(qū)主管部門或熱處理行業(yè)組織牽頭使熱處理行業(yè)朝專業(yè)化、地區(qū)化的熱處理中心發(fā)展。各地區(qū)或行業(yè)的專業(yè)熱處理廠要結合自身優(yōu)勢和地區(qū)機械工業(yè)發(fā)展的要求，及早做出必要的調整和進行必要的技改，按照“有所為，有所不為”的原則，使各自的熱處理廠逐步辦成在某些方面具有技術領先特色的高水平的專業(yè)廠，逐步走向世界熱處理領域。

（一）大力推廣少無氧化熱處理技術

首先要喚起石油機械企業(yè)對少無氧化熱處理技術的認識和重視，特別是各級領導干部。要大力宣傳少無氧化熱處理具有節(jié)能、節(jié)約原材料、零件熱處理質量穩(wěn)定，無環(huán)境污染等優(yōu)點。其次，要加大固定資產(chǎn)投資的力度，發(fā)展和推廣先進的密封多用熱處理爐、連續(xù)滲碳淬火爐、真空爐、油淬爐、高效清洗設備等熱處理工藝裝備，提高我國石油機械熱處理的少無氧化加熱生產(chǎn)比重。

（二）加快發(fā)展先進的精密和清潔熱處理技術

所謂先進的熱處理技術，就是一個高新技術群。是計算機技術、信息技術、自動化技術、新材料技術、現(xiàn)代管理技術與傳統(tǒng)熱處理技術結合形成的一系列優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活熱處理技術的總稱。

（三）積極研究和推廣熱處理節(jié)能技術

研究和推廣各種節(jié)能熱處理工藝，如碳素鋼和低合金鋼的零保溫加熱、亞溫淬火、不均勻奧氏體加熱淬火、真空高溫滲碳、低壓滲碳、鐵素體狀態(tài)下的化學熱處理以及感應加熱表面淬火代替整體加熱淬火等，并開發(fā)應用各種節(jié)能熱處理設備，推廣陶瓷纖維耐火絕熱材料和合理的筑爐方法、燃料的合理燃燒控制方法及廢熱多次利用、各種高效換熱器等。

（四）大力開發(fā)和推廣計算機模擬仿真和控制技術（在大型石油機械零件熱處理過程中的應用）

計算機在熱處理過程中應用的范圍非常廣泛，需要開發(fā)和應用的項目有：各種熱處理工藝過程和計算機模擬仿真，通過建立數(shù)據(jù)庫，用可視化編程技術開發(fā)軟件來實現(xiàn)加熱速度、淬火過程、組織轉變、應力狀況、開裂傾向及預防、畸變規(guī)律、零件性能等的計算機仿真，為摸索工藝與組織性能、探求合理的熱處理工藝以及減少產(chǎn)品廢損率打下基礎；設備方面可以運用計算機控制爐內(nèi)氣氛、溫度變化、爐內(nèi)碳勢；計算機還可以用來在線控制數(shù)控儀表和裝出爐工裝，建立集散控制系統(tǒng)以實現(xiàn)熱處理生產(chǎn)的機械化或自動化；冷卻介質系統(tǒng)通過計算機來實現(xiàn)介質濃度的自動調整、介質溫度的自動散熱循環(huán)控制等。

（五）加強人力資源的開發(fā)，穩(wěn)定專業(yè)人才隊伍面

人是生產(chǎn)力中最活躍的因素，在知識經(jīng)濟中，人才是創(chuàng)造財富的最缺少和最珍貴的資源，在激烈的市場競爭中，人贏則贏已為企業(yè)界共識。要使我國早日趕上世界先進工業(yè)國家，振興我國的石油機械熱處理產(chǎn)業(yè)，就必須依靠技術進步和提高勞動者素質，以及重視熱處理人才的培養(yǎng)教育，鞏固我國石油機械熱處理的成果，振興民族工業(yè)，跨入國際競爭的大市場。

參考文獻：

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