液化石油氣儲(chǔ)罐常見(jiàn)問(wèn)題及檢驗(yàn)對(duì)策

廖建良

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院郴州分院，湖南郴州 423000）

液化石油氣儲(chǔ)罐常見(jiàn)問(wèn)題及檢驗(yàn)對(duì)策

廖建良

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院郴州分院，湖南郴州 423000）

在壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)液化石油氣儲(chǔ)罐存在鼓包變形、表面裂痕、表層腐蝕，支座及安全附件等也通常存在質(zhì)量問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在都會(huì)埋下嚴(yán)重的安全隱患，在分析此類(lèi)液化石油氣儲(chǔ)罐常見(jiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的檢驗(yàn)對(duì)策。

液化石油氣儲(chǔ)罐；問(wèn)題分析；檢驗(yàn)對(duì)策

伴隨社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，液化石油氣變成工業(yè)生產(chǎn)和人們平常生活的一種主要能源。另外，液化石油氣罐的容量逐漸加大，與此同時(shí)，相關(guān)安全問(wèn)題也引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，因?yàn)橐夯蜌鈳в酗@著的易爆、易燃特點(diǎn)，假如液化氣罐存有品質(zhì)問(wèn)題，那么便導(dǎo)致氣體泄漏引發(fā)爆炸，造成重大安全事故，引起人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在此類(lèi)氣體能源儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中，液化氣體爆炸的事故超過(guò)一半，液化石油氣事故產(chǎn)生率占據(jù)比例最高。因此，一定要對(duì)液化氣罐定時(shí)加以全方位檢查，相關(guān)人員需要制定檢驗(yàn)方案，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題、消除安全隱患，將事故發(fā)生率降到最低。

1 液化石油氣儲(chǔ)罐常見(jiàn)問(wèn)題分析

1.1 應(yīng)力腐蝕

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在液化石油氣事故中，由于設(shè)施腐蝕導(dǎo)致的事故大概占到1/3，和設(shè)施腐蝕比較，應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生概率要高5%。應(yīng)力腐蝕對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的破壞最為嚴(yán)重且危險(xiǎn)性最高，因?yàn)閼?yīng)力腐蝕會(huì)造成罐體斷裂、氣體泄漏。液化石油氣重點(diǎn)包含丁二烯、丁烷、丙烯、丙烷、乙烯，通常情況下，這些物質(zhì)不會(huì)對(duì)液化氣罐進(jìn)行腐蝕。通過(guò)探究可知，存在質(zhì)量缺陷的液化氣罐，其裝的物質(zhì)含有不同程度的硫。由于原油在提煉中脫硫處理不當(dāng)，會(huì)在液化氣罐中留存比例較大的濕硫。依據(jù)實(shí)驗(yàn)探究和鍋爐壓力容器實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果可知，液化石油氣儲(chǔ)罐介質(zhì)中包括水分比例較大的硫，是導(dǎo)致液化石油氣儲(chǔ)罐腐蝕的關(guān)鍵因素。濕H2S導(dǎo)致儲(chǔ)罐腐蝕稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕，其外在表現(xiàn)為：焊縫處的硫化物出現(xiàn)裂痕、內(nèi)壁氫鼓包。軋制厚鋼板極易出現(xiàn)氫鼓包，尤其是那些由于硫化物摻雜被延展而形成的帶狀微觀架構(gòu)。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，液化氣罐鼓包常常產(chǎn)生在母材上并且呈不均勻形狀，鼓包位置存有分層問(wèn)題，可是用有關(guān)儀器從外側(cè)檢查鼓包地方的時(shí)候，并未發(fā)現(xiàn)分層地方的外側(cè)鋼板出現(xiàn)縫隙。檢測(cè)鼓包之處的硬度，也未曾發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在金相檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鼓包位置和其他位置大體相同，單單是珠光體分布不均勻并且大量集中。氫鼓包一般處于液化石油氣儲(chǔ)罐內(nèi)側(cè)的下半部分，檢驗(yàn)工作者應(yīng)當(dāng)在液面和底部增添測(cè)厚點(diǎn)，運(yùn)用平行光掃查法檢查臥罐內(nèi)壁，這樣能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)氫鼓包。氫鼓包的出現(xiàn)主要受兩個(gè)因素的影響：液化石油氣儲(chǔ)罐品質(zhì)、介質(zhì)濃度，假如液化氣罐有夾層問(wèn)題，那么H2S的濃度愈高，鼓包產(chǎn)生的幾率便愈大，通常狀況下，H2S濃度不可大于 50×10-6，一旦高出該濃度，必須進(jìn)行防腐處理。硫化物應(yīng)力腐蝕所產(chǎn)生的裂紋分支少、裂縫大，一般情況下，H2S濃度越大腐蝕程度越嚴(yán)重，即便是小濃度的H2S 也會(huì)引發(fā)硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。在平常檢查工作中發(fā)現(xiàn)，焊縫周?chē)话愦嬗辛蚧飸?yīng)力腐蝕開(kāi)裂縫隙，容器器壁的硬度越高，越易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。目前我國(guó)液化石油氣儲(chǔ)罐大都采用16Mn R，這種材質(zhì)硬度相對(duì)較低，但焊縫熔合區(qū)和熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力相對(duì)較高，因而應(yīng)力腐蝕不可避免。除了氫鼓包及應(yīng)力腐蝕外，表面銹蝕和蝕坑也是最為常見(jiàn)的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為褐色片狀，研究發(fā)現(xiàn)，容器內(nèi)壁的垢層厚度與腐蝕程度密切相關(guān)，垢層越厚、腐蝕程度越嚴(yán)重。以腐蝕產(chǎn)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用色譜儀和 X射線衍射可發(fā)現(xiàn)，其成分主要是Fe、Sx，H2S的濃度越高，均勻腐蝕的速率越大。

1.2 其他常見(jiàn)問(wèn)題

我國(guó)液化石油氣儲(chǔ)罐大都為臥罐、支座形式為鞍式，在檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)，鞍座墊板與筒體焊接角焊縫處經(jīng)常會(huì)檢查到徑向裂紋，檢驗(yàn)人員利用超聲探傷發(fā)現(xiàn)，部分裂紋的深度達(dá)到9mm。產(chǎn)生此類(lèi)裂縫的主要原因是該部位的荷載分布不連續(xù)、應(yīng)力分布相對(duì)集中，焊接處部分焊縫存在咬邊，在這也促使該處裂紋的發(fā)生。在檢驗(yàn)工作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)液化石油氣儲(chǔ)罐的安全附件普遍存在校驗(yàn)超期現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：安全閥銹死、液位計(jì)覆滿灰塵、液位計(jì)指示不清晰、壓力表及溫度計(jì)指針不靈等等，部分地方小企業(yè)大都存在這一現(xiàn)象。

2 液化石油氣儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)對(duì)策

要全面提高液化石油氣儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)質(zhì)量，相關(guān)人員必須做好定期檢查和全面檢查工作。全面檢查是定期檢查最基礎(chǔ)的部分，檢查人員可到容器里面查看里側(cè)表層情況，運(yùn)用射線、超聲、磁粉等檢查技術(shù)，來(lái)確定液化石油氣儲(chǔ)罐的安全狀態(tài)、確定安全層級(jí)，如此有助于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)且排除安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作大致有下述內(nèi)容：材料審查、方案確定、安全保護(hù)、清理打磨、清洗置換，前2個(gè)內(nèi)容是檢查準(zhǔn)備工作的重心，牽涉到檢查工作的全過(guò)程及檢驗(yàn)工作水平。

資料審查的重點(diǎn)主要有：①檢查儲(chǔ)罐的出廠技術(shù)材料是否齊備，是否有安裝和修理改革方面的記錄。②搜集液化石油氣儲(chǔ)罐的技術(shù)指標(biāo)，比如運(yùn)用壓力、生產(chǎn)時(shí)間、最高準(zhǔn)許工作壓力、壁厚、主體材質(zhì)等。③核查儲(chǔ)罐使用周期內(nèi)的相關(guān)信息，例如年度檢查報(bào)告、歷次全面檢驗(yàn)報(bào)告、異常情況記錄等。檢驗(yàn)人員只有在認(rèn)證審查上述資料后，才能夠明確檢驗(yàn)工作重心，選取最恰當(dāng)?shù)臋z查方式，編制科學(xué)的檢查方案，最后才能夠節(jié)約檢驗(yàn)成本、提高檢驗(yàn)工作效率。

材料審查完成之后，檢查工作人員應(yīng)編制合理、有效的檢查計(jì)劃，這也是順利完成檢查目標(biāo)的主要條件，檢查計(jì)劃的重點(diǎn)主要是明確檢查重心、選擇檢查方式。液化石油氣儲(chǔ)罐的材料均是16Mn R，其檢驗(yàn)重點(diǎn)主要包括：焊縫及其熱影響區(qū)；液面以下，尤其是儲(chǔ)罐底部；上次全面檢驗(yàn)報(bào)告發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題位置；應(yīng)力集聚位置、變形位置、修理位置、補(bǔ)焊位置和電弧劃傷位置。在選取檢查方法時(shí)，必須要遵循便利容易操作、安全穩(wěn)定的準(zhǔn)則。一般以表層無(wú)損檢查、宏觀檢測(cè)、壁厚測(cè)量為主，超聲檢測(cè)、硬度測(cè)定、射線檢測(cè)、材質(zhì)分析、耐壓試驗(yàn)等為輔。液化石油氣儲(chǔ)罐常見(jiàn)的表面問(wèn)題主要是裂紋、變形、腐蝕等，表面裂紋通常是埋藏裂紋的兩倍，因此表面裂紋的危險(xiǎn)性較大，這就對(duì)檢測(cè)技術(shù)的靈敏度提出較高要求。液化石油氣儲(chǔ)罐采用的是磁性材料，因此在表面檢查時(shí)，可首先運(yùn)用磁粉檢測(cè)，內(nèi)側(cè)檢查首先運(yùn)用熒光磁粉檢測(cè)；針對(duì)裂紋類(lèi)缺陷，優(yōu)先選擇超聲檢測(cè)，然后對(duì)比分析本次與上次的檢驗(yàn)結(jié)果。如果儲(chǔ)罐的傾斜角較大且可能影響使用安全，那么必須要利用超聲波檢查或者利用測(cè)厚找到最大傾斜角方向，再使用多點(diǎn)曲線法來(lái)量測(cè)其和母材表層的角度，各個(gè)板的測(cè)厚點(diǎn)不得少于5個(gè)且分布在筒體的上中下部，檢測(cè)人員一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)厚值存在異常，那么需要增加測(cè)點(diǎn)，用超聲檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于腐蝕現(xiàn)象，必須進(jìn)行表面磁粉檢測(cè)。

2.2 全面檢驗(yàn)

在全面檢驗(yàn)工作中，檢驗(yàn)人員需要遵循以下順序：由外到內(nèi)、先下后上、先宏觀后微觀，這樣能夠避免出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。外部檢驗(yàn)主要觀察儲(chǔ)罐的支座基礎(chǔ)有無(wú)開(kāi)裂、傾斜、下沉等現(xiàn)象，筒外有無(wú)泄漏或表面腐蝕的現(xiàn)象。首次檢驗(yàn)必須檢查支座與筒體的焊接有無(wú)咬邊；非首次檢驗(yàn)必須查看焊縫周?chē)袩o(wú)裂紋。在檢測(cè)儲(chǔ)罐底部的安全附件時(shí)，需要先觀察其外觀有無(wú)損壞、鉛封是否完好，然后檢查校驗(yàn)報(bào)告是否在期限內(nèi)。在對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)，需要將檢驗(yàn)重點(diǎn)放在焊縫熱影響區(qū)、液位波動(dòng)區(qū)、應(yīng)力較為集中及硬度高的部位，因?yàn)檫@些部位最易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕。檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)工作過(guò)程中，可以利用超聲檢測(cè)、密集測(cè)厚、磁粉檢測(cè)、硬度檢測(cè)等技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，液化石油氣儲(chǔ)罐是中國(guó)工業(yè)經(jīng)營(yíng)和平常生活經(jīng)常用到的一種容器，定時(shí)對(duì)液化罐加以全面檢查，不但可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)且排除安全風(fēng)險(xiǎn)、避免安全故障的發(fā)生，還可以保證人們的身體健康、財(cái)產(chǎn)安全。出現(xiàn)較多的液化石油氣儲(chǔ)罐問(wèn)題大致有安全附件品質(zhì)問(wèn)題、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、表面氫鼓包等。在實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)工作者一定要全面審查材料、編制合理的檢查計(jì)劃，全面遵循相關(guān)要求來(lái)開(kāi)展檢驗(yàn)工作，這對(duì)于保障液化石油氣儲(chǔ)罐的安全使用極為重要。

［1］ 趙正宏，楊克祥，王慶余，等.液化石油氣球罐內(nèi)壁鼓包分析及防治措施［J］.壓力容器，2001，（5）：64-66.

［2］ 陳明，崔琦.硫化氫腐蝕機(jī)理和防護(hù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展［J］.石油工程建設(shè)，2010，（5）：1-5.

［3］ 謝志文.加強(qiáng)液化石油氣儲(chǔ)罐定期檢驗(yàn)，確保在用設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008，（6）：53-54.

［4］ 司榮慶，崔英賢.在用液化石油氣儲(chǔ)罐腐蝕分析處理及預(yù)防［J］.化學(xué)工程與裝備，2010，（9）：118-120.

Common Problems of Liquefied Petroleum Gas Storage Tank and Its Inspection

Liao Jian-liang

During the inspection of pressure vessels，it is common to fi nd that the liquefi ed petroleum gas（LPG）tank has the problems of bulging deformation，surface cracks，surface corrosion，bearing and safety accessories.The existence of these problems will lay a serious security risk，in the analysis of such liquefied petroleum gas storage tank on the basis of common problems，the corresponding test countermeasures.

liquefi ed petroleum gas storage tank；problem analysis；inspection strategy

TE972

B

1003-6490（2016）07-0033-02

2016-07-15

廖建良（1983—），男，湖南衡陽(yáng)人，工程師，本科，主要從事特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)工作。