液化石油氣儲罐常見問題及檢驗對策

廖建良

（湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院郴州分院，湖南郴州 423000）

液化石油氣儲罐常見問題及檢驗對策

廖建良

（湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院郴州分院，湖南郴州 423000）

在壓力容器檢驗過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)液化石油氣儲罐存在鼓包變形、表面裂痕、表層腐蝕，支座及安全附件等也通常存在質(zhì)量問題。這些問題的存在都會埋下嚴(yán)重的安全隱患，在分析此類液化石油氣儲罐常見問題的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的檢驗對策。

液化石油氣儲罐；問題分析；檢驗對策

伴隨社會的進步、經(jīng)濟的增長，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，相關(guān)安全問題也引起社會各界的廣泛關(guān)注，因為液化石油氣帶有顯著的易爆、易燃特點，假如液化氣罐存有品質(zhì)問題，那么便導(dǎo)致氣體泄漏引發(fā)爆炸，造成重大安全事故，引起人員傷亡及財產(chǎn)損失。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在此類氣體能源儲存運輸過程中，液化氣體爆炸的事故超過一半，液化石油氣事故產(chǎn)生率占據(jù)比例最高。因此，一定要對液化氣罐定時加以全方位檢查，相關(guān)人員需要制定檢驗方案，以便及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題、消除安全隱患，將事故發(fā)生率降到最低。

1 液化石油氣儲罐常見問題分析

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)力腐蝕對生產(chǎn)設(shè)備的破壞最為嚴(yán)重且危險性最高，因為應(yīng)力腐蝕會造成罐體斷裂、氣體泄漏。液化石油氣重點包含丁二烯、丁烷、丙烯、丙烷、乙烯，通常情況下，這些物質(zhì)不會對液化氣罐進行腐蝕。通過探究可知，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)，會在液化氣罐中留存比例較大的濕硫。依據(jù)實驗探究和鍋爐壓力容器實驗得到的結(jié)果可知，液化石油氣儲罐介質(zhì)中包括水分比例較大的硫，是導(dǎo)致液化石油氣儲罐腐蝕的關(guān)鍵因素。濕H2S導(dǎo)致儲罐腐蝕稱為應(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)過實驗得知，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題，可是用有關(guān)儀器從外側(cè)檢查鼓包地方的時候，并未發(fā)現(xiàn)分層地方的外側(cè)鋼板出現(xiàn)縫隙。檢測鼓包之處的硬度，也未曾發(fā)現(xiàn)問題。在金相檢驗過程中，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罐內(nèi)側(cè)的下半部分，檢驗工作者應(yīng)當(dāng)在液面和底部增添測厚點，運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)主要受兩個因素的影響：液化石油氣儲罐品質(zhì)、介質(zhì)濃度，假如液化氣罐有夾層問題，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 也會引發(fā)硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。在平常檢查工作中發(fā)現(xiàn)，焊縫周圍一般存有硫化物應(yīng)力腐蝕開裂縫隙，容器器壁的硬度越高，越易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。目前我國液化石油氣儲罐大都采用16Mn R，這種材質(zhì)硬度相對較低，但焊縫熔合區(qū)和熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力相對較高，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的問題，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)物為實驗對象，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 其他常見問題

我國液化石油氣儲罐大都為臥罐、支座形式為鞍式，在檢驗工作中發(fā)現(xiàn)，鞍座墊板與筒體焊接角焊縫處經(jīng)常會檢查到徑向裂紋，檢驗人員利用超聲探傷發(fā)現(xiàn)，部分裂紋的深度達到9mm。產(chǎn)生此類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。在檢驗工作過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)液化石油氣儲罐的安全附件普遍存在校驗超期現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：安全閥銹死、液位計覆滿灰塵、液位計指示不清晰、壓力表及溫度計指針不靈等等，部分地方小企業(yè)大都存在這一現(xiàn)象。

2 液化石油氣儲罐的檢驗對策

要全面提高液化石油氣儲罐的檢驗質(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，運用射線、超聲、磁粉等檢查技術(shù)，來確定液化石油氣儲罐的安全狀態(tài)、確定安全層級，如此有助于第一時間發(fā)現(xiàn)且排除安全風(fēng)險。

2.1 檢驗前的準(zhǔn)備工作

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

資料審查的重點主要有：①檢查儲罐的出廠技術(shù)材料是否齊備，是否有安裝和修理改革方面的記錄。②搜集液化石油氣儲罐的技術(shù)指標(biāo)，比如運用壓力、生產(chǎn)時間、最高準(zhǔn)許工作壓力、壁厚、主體材質(zhì)等。③核查儲罐使用周期內(nèi)的相關(guān)信息，例如年度檢查報告、歷次全面檢驗報告、異常情況記錄等。檢驗人員只有在認(rèn)證審查上述資料后，才能夠明確檢驗工作重心，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)約檢驗成本、提高檢驗工作效率。

材料審查完成之后，檢查工作人員應(yīng)編制合理、有效的檢查計劃，這也是順利完成檢查目標(biāo)的主要條件，檢查計劃的重點主要是明確檢查重心、選擇檢查方式。液化石油氣儲罐的材料均是16Mn R，其檢驗重點主要包括：焊縫及其熱影響區(qū)；液面以下，尤其是儲罐底部；上次全面檢驗報告發(fā)現(xiàn)的問題位置；應(yīng)力集聚位置、變形位置、修理位置、補焊位置和電弧劃傷位置。在選取檢查方法時，必須要遵循便利容易操作、安全穩(wěn)定的準(zhǔn)則。一般以表層無損檢查、宏觀檢測、壁厚測量為主，超聲檢測、硬度測定、射線檢測、材質(zhì)分析、耐壓試驗等為輔。液化石油氣儲罐常見的表面問題主要是裂紋、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性較大，這就對檢測技術(shù)的靈敏度提出較高要求。液化石油氣儲罐采用的是磁性材料，因此在表面檢查時，可首先運用磁粉檢測，內(nèi)側(cè)檢查首先運用熒光磁粉檢測；針對裂紋類缺陷，優(yōu)先選擇超聲檢測，然后對比分析本次與上次的檢驗結(jié)果。如果儲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厚找到最大傾斜角方向，再使用多點曲線法來量測其和母材表層的角度，各個板的測厚點不得少于5個且分布在筒體的上中下部，檢測人員一旦發(fā)現(xiàn)測厚值存在異常，那么需要增加測點，用超聲檢測技術(shù)進行檢測。對于腐蝕現(xiàn)象，必須進行表面磁粉檢測。

2.2 全面檢驗

在全面檢驗工作中，檢驗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。外部檢驗主要觀察儲罐的支座基礎(chǔ)有無開裂、傾斜、下沉等現(xiàn)象，筒外有無泄漏或表面腐蝕的現(xiàn)象。首次檢驗必須檢查支座與筒體的焊接有無咬邊；非首次檢驗必須查看焊縫周圍有無裂紋。在檢測儲罐底部的安全附件時，需要先觀察其外觀有無損壞、鉛封是否完好，然后檢查校驗報告是否在期限內(nèi)。在對液化石油氣儲罐進行內(nèi)部檢驗時，需要將檢驗重點放在焊縫熱影響區(qū)、液位波動區(qū)、應(yīng)力較為集中及硬度高的部位，因為這些部位最易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕。檢驗人員在檢驗工作過程中，可以利用超聲檢測、密集測厚、磁粉檢測、硬度檢測等技術(shù)手段來進行重點檢查。

3 結(jié)束語

總之，液化石油氣儲罐是中國工業(yè)經(jīng)營和平常生活經(jīng)常用到的一種容器，定時對液化罐加以全面檢查，不但可以第一時間發(fā)現(xiàn)且排除安全風(fēng)險、避免安全故障的發(fā)生，還可以保證人們的身體健康、財產(chǎn)安全。出現(xiàn)較多的液化石油氣儲罐問題大致有安全附件品質(zhì)問題、應(yīng)力腐蝕開裂、表面氫鼓包等。在實際檢驗時，檢驗工作者一定要全面審查材料、編制合理的檢查計劃，全面遵循相關(guān)要求來開展檢驗工作，這對于保障液化石油氣儲罐的安全使用極為重要。

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［4］ 司榮慶，崔英賢.在用液化石油氣儲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，湖南衡陽人，工程師，本科，主要從事特種設(shè)備檢驗檢測工作。