50立方地埋液化气储罐50立方液化气储罐老站改造菏锅设计制造

加强50立方液化石油气储罐定期检验, 确保在用设备安全经济运行
近年来, 随着经济的飞速发展, 液化石油气在工业和人民生活中得到日益广泛的应用。 同时, 储存液化石油气的主要设备储罐也向大容积、 多台数方向发展。 由于液化石油气自身具有易燃、 易爆等特性,在生产和使用过程中极易发生事故。 国内外曾多次发生重特大的液化石油气着火、 爆炸事故, 造成惨重损失。 例如: 1979 年12 月18 日14 时7 分, 吉林市某煤气公司液化气站的 102 号 400m 3 液化石油气球罐发生破裂, 大量液化石油气喷出, 顺风向北扩散, 遇明火发生燃烧, 引起球罐爆炸, 直接经济损失约6270000 元, 死 36 人, 重伤50 人; 1990 年4 月1 日夜7 时左右, 澳大利亚N SW PT Y 公司位于悉尼市郊外郭哈蒙的Bo ral 工厂的4 台4 万m 3 的L PG 罐发生爆炸, 事故直接经济损失约 350 万澳元。 因此, 加强液化石油气储罐的定期检验工作, 遏制和减少事故的发生应是当前的一个重要课题。 储罐定期检验工作包括年度检查、 全面检验和耐压试验三种。
通过几年来的检验实践, 本人认为加强液化石油气储罐的定期检验工作应从以下几方面入手:1 应高度重视储罐的年度检查工作的重要性, 及时发现储罐缺陷和问题, 将隐患解决在萌芽状态年度检查是指储罐运行中的在线检验, 每年至少一次。 年度检验包括对使用单位压力容器安全管理情况检查、 储罐本体及运行情况检查和安全附件检查等。 我们知道年度检验的大优点是检验频次高, 能及时发现设备宏观缺陷、 安全附件和管理问题。 年度检查方法主要以宏观检查为主, 必要时进行测厚、 壁温检查等。 宏观检查法是凭借视觉、 听觉、 触觉进行检查的方法。 它是一种比较简单、 实用的检查
方法, 不仅可以直接查出储罐上的表面缺陷, 使我们对储罐的实际运行状况有一个概括了解, 而且对进一步应采用何种检验方法进行详细检查, 可以提供设备隐患方面重要的线索和依据。 宏观检查的作用和意义在于: 液化石油气储罐使用过程中产生的缺陷大多
为表面缺陷, 埋藏缺陷较少。 使用过程中产生的缺陷主要为裂纹、 变形和腐蚀, 且大多产生于表面。 由于,液化石油气储罐无保温层表面缺陷大多可用宏观检
查的方法检查到。 且表面裂纹的有效尺寸是埋藏裂纹的两倍, 表面裂纹的危险性比埋藏裂纹大。 年度检查应检查表面裂纹。
从储罐的受力角度分析, 表面应力较大。 焊缝处的角变形和错边量所产生的附加应力叠加于储罐表面, 更容易产生表面缺陷, 产生后也易于扩展, 容易在宏观检查中发现。
表面缺陷进行宏观检查时, 方法简单、 工作量小、 成本低、 便于普遍使用。 且有利于储罐定期检验的开展, 对尽快掌握在用设备的安全状况有利。
我所自 92 年以来通过宏观检查发现的液化石油气储罐部分表面缺陷见表 1。

由上表可以看出宏观检查的重要性及为全面检验提供重要依据性。2000 年 4 月, 对我地区某机关液化石油气充装站两台 30m 3 储罐 (东西向) 年度检查时发现, 两台储罐西侧封头圆弧过渡同一部位均产生鼓包变形。 全面检验中进行硬度测试, 发现硬度值降低, 经五大元
素化验分析有脱碳现象, 与储罐制造单位联系后证实, 加工封头时, 焦炭加热炉局部温度过高, 且该厂销售的储罐在其他使用单位也有类似情况, 制造单位同意换罐处理; 该充装站另有一台 10 m 3 残液罐在本次检查中发现, 罐体中间筒节底部局部产生鼓包变形, 经测厚检测结论为分层缺陷, 且表面自由夹角 接近 10°, 经现场核实, 制造单位决定现场进行挖补, 作局部热处理, 因热处理时控制不当, 修理部位产生过量变形, 已无法满足原设计使用要求, 决定降压使用。 通过表 1 和上例可以看出年度检查是检验储罐使用质量的重要方法之一, 正确、 合理地发挥年度检查的作用对储罐的使用安全有着重要的意义。 同时, 通过年度检查对安全管理情况的检查, 可及时发现储罐的管理制度、 操作规程是否健全及符合要求, 运行记录是否真实; 操作人员是否持证上岗; 上次检查、 检验中提出的问题是否得到解决等。通过运行状况的检查可及时发现储罐与相邻管道或者构件有无异常振动、 响声或者相互摩擦, 运行期间是否有超压、 超温、 超量等现象; 可以确认安全附件是否在校验有效期内。 因此, 储罐的年度检查工作是及时发现储罐缺陷和问题重要手段之一, 应高度重
视, 检查人员切忌走马观花, 形式主义。
2 根据储罐的介质特点及安全技术规范要求, 全面检验工作应作细作实, 不留死角全面检验是储罐定期检验重要的内容。 由于全面检验是开罐检验, 检验人员可进入到容器内, 用
肉眼观察或用仪器检测储罐易发生缺陷的内表面,同时探测内部缺陷和状态的射线、 超声波探伤等各种检测方法也容易实施, 可以获得大量准确的信息。同时, 通过对介质的了解, 可确定储罐是否符合H 2S应力腐蚀条件; 通过受力分析, 可初步判断罐体何处
为疲劳裂纹易发生部位, 从而确定正确的全面检验方案及检测。
几年来, 通过对本地区在用液化石油气储罐的全面检验工作及检验发现的实际问题, 本人认为针对液化石油气储罐应加强以下部位的检验:
(1) 我地区在用储罐大多为中小型卧式容器, 支座的结构形式均为鞍式支座。 通过多台设备的检验发现, 在鞍座垫板与储罐筒体焊接角焊缝处产生裂纹, 且大多数该处裂纹在周向应力作用下极易向储罐径向发展, 形成危及储罐安全运行的直接原因。
例 如: ①乌兰浩特市某充装站两台 50 m 3 储罐,开罐全面检验发现鞍座垫板与筒体连接角焊缝裂纹, 且裂纹向筒体径向发展深 10mm (壁厚 16
mm ) , 换罐处理;
②突泉县某充装站两台 25 m 3 储罐, 开罐全面检验发现鞍座垫板与筒体连接角焊缝处产生裂纹, 且向罐体径向发展, 深 5- 6mm , 换罐处理;
③科右前旗某充装站两台 25 m 3 储罐, 开罐全面检验发现鞍座垫板与筒体连接角焊缝处产生裂纹, 且向罐体径向发展。
产生裂纹的原因:
①是该处属于结构不连续部位;
②是该处受力情况复杂, 即存在交变载荷又有支座反力作用;
③是我处属寒冷地区 (罐体材质均为 16M nR ) ;
④是部分焊缝在罐体一侧有咬边缺陷 (例 (1) 的咬边缺陷深度在 0. 8～ 1. 5mm 之间; 例 (3) 的咬边缺陷深度在 0. 5～ 0. 7mm 之间, 均在打磨后发现)。
(1) 液化石油气储罐属于有明显应力腐蚀倾向的设备。 极易具备腐蚀环境 (介质中含有液相水和 H 2S, 温度在为 0～ 65 ℃, pH < 6 或有化物存
在) ; 第二结构材料中 (壳体及其焊缝、 接管等) 存在应力。 应力腐蚀不同于一般性腐蚀而引起的机械破损, 也不是整个储罐的大面积减薄, 而是局部的在罐体某一区域产生, 它遵循下述规律: 潜伏期——裂纹出现期——裂纹扩展期——直至断裂的破坏过程,
这种破坏带有较大的突然性, 较难预测。 因此, 在全面检验时应加强对易产生应力腐蚀部位应有针对性的检测。 例如: ①储罐内壁焊接热影响区; ②储罐内壁硬度过高部位; ③储罐内壁液位波动区域; ④储罐内壁焊疤、 引弧部位及气相区部位。 笔者在对科右前
旗某充装站一台 10m 3 储罐全面检验时在部分上述部位发现裂纹 10 余处, 深 3. 0mm , 打磨消除; 另一台 50m 3 储罐, 发现裂纹 24 处, 深 3. 0mm , 打磨消除。
(3) 开罐进行全面检验, 应注重储罐质量证明书中在制造过程中经过返修部位。 该处属于整个储罐在使用过程中薄弱部位的一部分。 在检验准备期间查阅资料时应做好详细记录, 以备全面检验时进行侧重检验。 通过几年的检验略有收获。 因此, 开展储罐全面检验时应有针对性的做好准备工作, 选好侧对于制定科学性和针对性检验方案是十分必要的, 终达到既降低检验成本, 又节省检验时间, 事倍功半的效果。总之, 加强在用液化石油气储罐的定期检验工作是降低储罐运行风险, 遏制事故发生, 确保人民生命和财产安全的有效直接的方法。 同时, 通过上述实例可以看出, 加强储罐的制造质量 (焊缝系数取1. 0 的压力容器不得有咬边缺陷) 是避免投用后产生缺陷和事故发生的根本。 因此, 制造单位质检人员以及储罐制造质量监督检验人员应各司其职, 各负其责, 切忌人浮于事, 是确保储罐的制造质量、 安全经济运行的关键所在。