液化气球罐裂纹产生原因分析及修复

液化气球罐裂纹产生原因分析及修复

曾伟

珠海市煤气有限公司 广东省珠海市 519000

摘要：近年来，社会进步迅速，我国的化工工程建设的发展也有了很大的改善。液化天然气是近些年来被社会广泛应用的一种清洁燃料，与我们以前使用的煤炭和石油能源性质相同，只不过液化天然气会更加环保，热值也较高，所以人们对它的青睐度越来越高。但是液化天然气在给人们带来方便之余，也会有很多问题存在，液化天然气属于易燃易爆的燃料，如果储运方式不正确，将很容易引发安全事故，值得我们重视。

关键词：液化气球罐裂纹；产生原因分析；修复

引言

结合液化气罐工艺运行特点和腐蚀机理，对球罐焊缝热影响区母材出现的球墨化裂纹和湿H2S腐蚀原因进行了详细分析。此外，对球罐裂纹进行了修复处理、强度试验和安全评估，并提出了今后确保安全运行的保障措施。

1液化天然气的概述

1.1液化天然气的内涵

液化天然气的主要成分是甲烷，是世界上被公认的一种清洁的化石能源。它的最大特点就是无色无味，具有可燃性。液化天然气是将气田中的天然气进行液化处理，保持在低温液化状态，并由专业的天然气储运设备来运输的一种能源。由于液化天然气低温可燃的特性，如果在储运工作中，储运设施技术条件不满足、操作能力不足，将会很容易出现泄漏等安全事故，甚至带来严重的安全后果。

1.2液化天然气的特点分析

液化天然气的特点主要体现在以下方面：第一，具有易燃易爆的特点。因为液化天然气的主要成分是甲烷，而甲烷最大的特点就是易燃，所以天然气也是具备易燃易爆特点的。一般情况下，在低温环境中，液化天然气的燃烧速度并不会非常快，而且涉及的范围也不是很广，如果是在比较宽阔的场所中，也不会因与空气中的物质燃烧导致爆炸的情况发生；但如果在范围比较狭窄的地方进行燃烧，就会因为在燃烧过程中产生物质，形成很大的压力值。当这些压力值达到一定程度时，就会发生爆炸，引发安全事故。其次，具有低温特性。液化天然气是在低温下产生的，所以它的储运过程也是需要在低温下进行的，否则就会因为温度过高，导致出现储运设备升压或泄漏的情况。当然在低温的特性下，还需要对储运天然气的设备进行处理。如果运送天然气的设备存在质量问题或者是断裂，也都是会增加泄漏机率的。当泄漏的天然气遇到火源时，将会造成火灾，增加安全事故的发生。再者，液化天然气具有快速相变的特点。当密度悬殊比较大的两种液体相互接触的时候，如果热温比冷温高111倍时，冷温的速度就会上升得非常快，使表面的稳定形成了核温度。在此过程中热温就会在很短时间内通过非常复杂的链式反应机理以爆炸速度产生大量的气体，使水立即被蒸发掉。这个过程就像是一块烧的特别红的铁块被浇水之后的现象。快速相变是LNG与水接触时产生的RPT现象。当天然气泄漏以后与水接触，就会产生对流传热，导致在一定面积内水分蒸发的速度是保持不变的。而天然气会随着水流扩大泄漏的面积，一直到所有的气体蒸发量与漏出液体产生的气体量相等。

2裂纹处理及修复

2.1焊前处理

先对需要打磨处的裂纹进行电加热预热250℃消氢处理，以防止在打磨时裂纹扩展或产生新的裂纹。对裂纹缺陷用电动磨光机进行打磨，直至裂纹完全打磨干净，对打磨处进行磁粉检验，直至合格。针对最深的两道裂纹，打磨结束后对其进行X光机拍片检测，直至合格。

2.2焊接

彻底清除着色后的脏物，施焊前电加热预热150℃，采用J507焊条焊接，使用前烘干350～400℃，冷却至100～150℃放入保温筒。焊接接头时先完成各焊层后再熔敷后续焊层，禁止分段多层焊。各焊道焊接完成后，清除焊渣和夹渣之后再进行下一焊缝的焊接，焊后打磨焊缝与母材基本平齐。

2.3焊后热处理

（1）焊接完成后立即用陶瓷远红外加热垫进行热处理，焊后热处理温度控制采用型号为WDK-240电脑温度控制柜，温度控制范围为0～1100℃，控制精度为±1℃，控制回路为12个，配有XWFJ-300自动平衡记录仪一台。根据相应热电偶传来的温度指示值自动控制工件的温度。感温元件选用K-001M表面热电偶丝，铜-康铜补偿导线（2×1.5mm2）并与电脑温度控制柜相连。（2）热电偶布置在焊道上且紧贴在焊道上，为防止加热器对热电偶直接加热，因此在热电偶上放了一些保温棉，每道焊缝放置一支热电偶，共使用了六个热电偶。（3）热处理曲线由电脑温度控制柜设定生成，并在热处理标准记录纸中反应热处理曲线。局部热处理：对补焊处加热，温度为620±5℃，靠近加热区的部位采取保温措施，保温时间不少于1.5小时。（4）热处理后对补焊处进行100％X射线探伤和硬度检测，直至焊接合格。

3优化措施分析

3.1强化液化气球罐的检测与评定工作

首先，液化气球罐监测站需要提升检测标准，对于正在使用的液化气球罐进行检测，同时出具质量检测意见书，表明当下液化气球罐的状态以及使用时间。对于质量存在隐患的球罐需要记录并且当场销毁，对于质量合格的球罐需要记录并且留档，在瓶身粘贴合格证。

其次，液化气球罐监测站需要加强对于液化气球罐的使用档案管理，严禁各个单位或者个人私自拆卸球罐，同时要求市面上流通的球罐使用标准规格制式。在社会上，总有一些胆大妄为、见利忘义之人或者黑窝点，在工作人员回收球罐的过程中使用各种手段来将质量较差的球罐混充进正常球罐中。这种行为一方面已经严重影响了液化气球罐管理基站的正常工作，另一方面也埋下了极大的工作隐患，需要坚决杜绝。为了防止市场中盗版球罐的流入，需要加强监管力度，使用更加完善的监管制度来管理液化球罐。液化氣站也需要建立更加全面的监管体系，对于盗版球罐，一经发现立即销毁。最后，相关管理部门在发展的过程中还需要重视对于球罐的各类措施，设置专门管理岗位，从而强化对于液化气球罐的管理水平。未来工作的过程中，需要加强对于球罐回收过程中的各项监管力度，建立严格的付瓶流程，保证本、卡、瓶三方相符合之后才能回收。有关部门也需要针对于这种情况进行严格监管，坚决把守好质量观察，杜绝未经检验的球罐流入市场中。

3.2质检部门需要加强对于气瓶充装的监督管理

质检部门需要加强对于液化气球罐充装的监督管理，从而在源头上提升液化气球罐的安全水平，避免出现安全事故。未来在充装之前，需要检测液化气球罐的质量水平，没有经过检验的球罐不能够继续使用，对于已经超过使用时间的液化气球罐不能够继续使用，而是应该强制性报废。同时对监控特种设备的负责人进行重点管理，从而建立更加科学且全面的安全管理责任制度。未来需要建立安全管理制度，将负责人设置为第一责任人，随后将责任进行順延。监管部门需要加强对于安全管理方面的宣传工作，从而引导充装与管理工作水平得以提升，发挥出岗位的实际效果。对于液化气球罐充装站、检测站、质检站，需要加强对于各部门的巡查力度，从而进行不断的检查。在未来发展的过程中如果发现有过期的液化气球罐，需要及时地进行处理，避免进入市场流通。

3.3强化液化气球罐的运输工作

在运输的过程中，也是出现安全事故的常见阶段，因此需要对运输过程进行加强。一般来说液化气球罐的运输工作需要经过训练的专业人员承担，驾驶人员需要拥有易燃易爆危险品押运证。驾驶人员需要在运输的过程中避开交通高峰期，选择较为冷门的路段，根据调令来严格地进行运输。运输的过程中，需要根据事先规划好的路线以及车速稳定前进，避免液化气球罐在运输的过程中出现突发状况。在装车的过程中，需要配备有减震圈，防止气瓶之间的撞击损坏气瓶。在装卸液化气瓶的过程中，需要根据安全规章制度来进行装卸，注意轻拿轻放，同时还需要严格检查气瓶封口。对于运输以及装卸的气瓶质量以及数量要进行清点验收，避免出现遗失。

结语

调整球罐最大操作压力，重新整定安全阀的起跳压力，确保球罐的本质安排。做好球罐的内外防腐，减少H2S对设备本体的影响。控制好球罐运行时的操作压力，严禁超压运行。定期分析液化气中H2S的浓度，尽可能避免超标H2S进入球罐。一旦球罐内H2S的浓度超标，可采用氮气置换，避免采用水洗的方式进行处理。对焊缝按要求定期安排检查。

参考文献

[1]王鹏，叶栋.液化石油气球罐应力腐蚀裂纹分布情况浅析[J].当代化工研究，2017（4）:100-101.