2020年安全評價師考試要點：液化石油氣罐車(7月20日)

近年來，多次發(fā)現(xiàn)液化石油氣罐車內(nèi)壁存在局部坑狀腐蝕現(xiàn)象。最典型的情況，例：某單位一輛液化石油氣汽車罐車。罐車基本情況如下： 罐車設(shè)計壓力：1.77MPa;主體材質(zhì)：16MnR 腐蝕裕量：1mm;充裝重量：5t 制造出廠：1988年 經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)罐車內(nèi)封頭環(huán)縫附近母材存在局部坑狀腐蝕。腐蝕面積為：340mm×250mm，最大坑為15mm×10mm，腐蝕深度平均為1.7mm，最深約2mm. 罐內(nèi)除局部腐蝕外，還發(fā)現(xiàn)大量氧化皮和均勻腐蝕，其腐蝕區(qū)域已超過直徑為200mm的面積。

經(jīng)檢查，該罐車出廠文件基本齊全，總圖上注明罐車組裝完畢后，內(nèi)外表面涂600~800#有機硅高溫油漆。罐車定期檢驗也按規(guī)定進行。這次檢驗未發(fā)現(xiàn)異常情況，基本排除了主體材質(zhì)劣化、氫腐蝕及應(yīng)力腐蝕的問題。關(guān)于化學(xué)成分，金相分析和硬度測定結(jié)果如下： 化學(xué)成份分析：C：0.21%、Si：0.43%、Mn：1.40%、P：0.022%、S：0.03%. 金相分析：鐵素體+珠光體 硬度測定：HB：142~145 從這類腐蝕與罐體母材表面的冶金質(zhì)量、制造加工表面粗糙度、罐內(nèi)介質(zhì)成份，以及罐車使用情況看其腐蝕類型我們認為是局部氧濃差電化學(xué)腐蝕。 在充裝液化石油氣過程中，或多或少帶有H2S、H2O、溶解氧等雜質(zhì)進入罐車里，成為電解質(zhì)溶液。與此同時，由于該罐車母材表面存在大量氧化皮，在涂油漆過程中造成有機油漆與母材表面有的部位粘合不好，且罐車底部浸泡在溶液中。在腐蝕部位的地方罐車母材表面形成縫隙?？p內(nèi)是陽極，在電位差推動下發(fā)生Fe?Fe2+2e的溶解反應(yīng)，由于電池具有大陰極-小陽極的面積比，腐蝕電流較大?？p外是陰極，發(fā)生1/2O2+H2O+2e?2OH-反應(yīng)。隨著腐蝕的進行和腐蝕產(chǎn)物在縫口形成，逐步發(fā)展為閉塞電池。

此時縫內(nèi)Fe2+便難以擴散、遷移出外，隨著Fe2+、Fe3+的積累，縫內(nèi)造成正電荷過剩，促使縫外S2-遷入，如此反復(fù)進行，形成一個自催化過程，使縫內(nèi)金屬Fe的溶解加速進行下去也就形成腐蝕坑狀外觀。 這類腐蝕如果不處理，有可能腐蝕向板厚方向發(fā)展，形成深坑。誘發(fā)應(yīng)力腐蝕裂紋產(chǎn)生。另外大面積局部腐蝕會造成罐體承載面積減少，引起彈性失效。

因此，必須認真對待。 措施是：首先對局部腐蝕部位用手動砂輪機打磨，使坑與周圍母材圓滑過渡，然后作表面磁粉探傷，檢查有無裂紋存在。同時用超聲波測厚儀測量腐蝕部位壁厚。經(jīng)測定腐蝕最嚴重部位為10.0mm.根據(jù)強度計算，該罐車允許最小壁厚為8.74mm，剩余壁厚(包括減去下一次檢驗周期腐蝕裕量2倍)為9.0mm.罐體實測最小壁厚10.0mm，大于9.0mm，滿足強度計算要求?？紤]到該罐車使用時間不太長，且腐蝕面積超過《檢規(guī)》要求規(guī)定的范圍。因此采取局部腐蝕部位堆焊處理。在修理過程中為減少焊接殘余應(yīng)力影響，控制罐體筒體變形，焊前預(yù)熱及焊后做熱處理，焊接采用罐體軸向方向為主，罐體環(huán)向為輔方案施焊。焊后經(jīng)磁粉和硬度測定檢查，都符合有關(guān)規(guī)定要求。罐車水壓試驗合格后安全狀況等級定為3級。該罐車第二年開罐檢查，未發(fā)現(xiàn)新的局部坑狀腐蝕缺陷。

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