許汝治(陽江市晨熙煤氣有限公司,廣東陽江529500)

液化石油氣儲罐應(yīng)力腐蝕的分析與預(yù)防

許汝治(陽江市晨熙煤氣有限公司,廣東陽江529500)

隨著社會的不斷發(fā)展，液化石油氣儲罐的防腐工作逐漸得到了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的預(yù)防過程中存在著一些問題，主要表現(xiàn)為檢驗工作不及時、液化石油氣儲罐的脆化性強、預(yù)防措施不得當?shù)鹊?。針對以上情況，工作人員應(yīng)該根據(jù)儲罐的預(yù)應(yīng)力對腐蝕情況進行分析，通過化學成分分析的方法降低介質(zhì)的腐蝕性。因此，本文以液化石油氣儲罐應(yīng)力腐蝕的分析作為突破點，對預(yù)防措施進行研究。

液化石油氣；儲罐；腐蝕；分析；預(yù)防

近年來，液化石油氣在人們的生活中發(fā)揮了巨大的作用。由于液化石油氣具有易燃的特性，在儲運中如果發(fā)生儲罐腐蝕的現(xiàn)象，極大可能引發(fā)安全事故，因此對儲罐進行保養(yǎng)防腐是必不可少的。工作人員應(yīng)該制定出有效的防腐方案，根據(jù)設(shè)備的腐蝕進行原因分析，并且積極制定有效的處理措施。

1 液化石油氣儲罐腐蝕研究

液化石油氣中含有二氧化硫、氫以及游離水等成分，以上都是腐蝕性較強的化學物質(zhì)，會對儲罐帶來一定的威脅。因此，如果不能夠及時對儲罐內(nèi)外部制定有效的防腐措施，則會引發(fā)液化石油氣泄露、火災(zāi)等情況，危及安全生產(chǎn)。為了保障企業(yè)的穩(wěn)定運行，管理者必須采取一定的預(yù)防措施。

1.1 腐蝕形成原因

（1）從腐蝕形成的原因上來看，只有是由于液化石油氣中的液化因子與氧氣發(fā)生反應(yīng)，加快了液化石油氣的流動速度，使腐蝕氣體散播在空氣中，從而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力較弱，并對儲罐產(chǎn)生腐蝕。

（2）當液化石油氣中的介質(zhì)在溫度較高的封閉空間運行時，液化石油氣中的氮原子會沿著儲罐的四周進行蔓延，在表面擴散的同時形成脆化層。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塑性來講，脆化層的形成使得預(yù)應(yīng)效應(yīng)瓦解，在負荷作用的影響下出現(xiàn)開裂的情況。

（3）液化石油氣儲罐的表面通常是以焊接方式進行加固。但如果工作人員的技術(shù)性不強，很容易出現(xiàn)連接點不穩(wěn)定的現(xiàn)象。如果儲罐表面有微小的裂紋，分子的離合性會增強，內(nèi)部運行也更加劇烈，使熔合區(qū)的固體脆性減弱，并使開裂的危險增加。

1.2 應(yīng)力腐蝕的作用

應(yīng)力腐蝕的作用主要包括以下幾個方面：第一，從液化石油氣表面介質(zhì)的運動規(guī)律來看，一般以縱向發(fā)展為主，它會促進保護膜的生成，并防止裂紋的產(chǎn)生。如下圖所示，該圖是應(yīng)力腐蝕作用圖。我們可以從中看出：不同應(yīng)力在液化石油

圖一應(yīng)力腐蝕作用圖

氣儲罐中流動方向是不同，腐蝕前端的應(yīng)力過于集中，會出現(xiàn)橫向運行的情況。而金屬原子作為游離物在儲罐的內(nèi)壁中形成一層保護膜，對組織結(jié)構(gòu)起到保護的作用。同時，保護膜的鈍化作用非常強，會在拉力的影響下使儲罐的形態(tài)不斷發(fā)生變化，直到出現(xiàn)裂痕為止。從本質(zhì)上來講，應(yīng)力腐蝕的必要條件就是拉伸力，它能夠使液化石油氣儲罐的使用性能下降，并在外部負荷性增加的情況下出現(xiàn)分子凝結(jié)的現(xiàn)象。從熱力學的角度來看，抗應(yīng)力腐蝕與其內(nèi)部組織的平衡性具有一定的關(guān)聯(lián)性，平衡性越好，越不容易出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。因此，儲罐裂縫的位置比較統(tǒng)一，一般在液面之下，這種情況也更容易使脆化層出現(xiàn)。

1.3 應(yīng)力腐蝕的危害

（1）破壞性強。應(yīng)力腐蝕而引起的裂紋往往深入到金屬內(nèi)部，一旦發(fā)生，很難修復(fù)，有時只好整臺設(shè)備報廢。

（2）腐蝕快。應(yīng)力腐蝕一旦產(chǎn)生裂紋，其腐蝕擴展速率相對于其它類型的腐蝕要來的快。

2 液化石油氣儲罐腐蝕的處理措施

液化石油氣儲罐的防腐措施包括很多方面，工作人員要根據(jù)實際情況進行處理，以減少液化石油氣泄露以及爆炸的概率。從液化石油氣儲罐腐蝕的基本部位來看，一般會發(fā)生在與液化物相近的底面中。儲罐被腐蝕的初期，儲罐的底部會出現(xiàn)一些明顯的坑洼，發(fā)生變形情況。當?shù)搅烁g的中后期，罐內(nèi)壁會出現(xiàn)一些潰瘍狀的坑點，液化石油氣也出現(xiàn)連續(xù)泄露的情況。針對以上情況，工作人員應(yīng)該優(yōu)化處理措施，實現(xiàn)防腐的高效性。

2.1 選用優(yōu)質(zhì)的防腐涂料

防腐涂料的應(yīng)用是必不可少的，它能夠在一定程度上使儲罐得到保護。第一，材料的選用中，工作人員應(yīng)該從經(jīng)濟性、防腐性能、綜合效率等三方面出發(fā)，體現(xiàn)涂料的整體性能。一般情況下，涂料的耐熔性是工作者選擇的第一標準。在涂抹的過程中，要求相關(guān)人員應(yīng)該沿著儲罐的內(nèi)壁進行均勻的處理，重點對錯落的邊角進行把控，以達到全面覆蓋的目的。第二，為了使防腐涂料快速的滲透到儲罐內(nèi)部，工作人員應(yīng)該在U形的薄壁區(qū)加上一層附著薄膜，令整體的預(yù)應(yīng)力增強，也體現(xiàn)了涂料的抗沖擊性。最重要的是，如果發(fā)現(xiàn)儲罐中出現(xiàn)了細微的裂紋，工作者要根據(jù)其深淺性進行打磨，并在焊接部位涂抹防腐用料，經(jīng)過2個小時的晾曬后再實施修補工作。為了使內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力增強，不使焊接熱量過于集中，可以利用涂料中產(chǎn)生的液化介質(zhì)進行檢驗，為預(yù)防工作提供有利條件。

2.2 合理控制液化石油氣儲罐的硬度

液化石油氣儲罐的硬度控制是比較關(guān)鍵的防腐措施之一。首先，從對儲罐的焊接方式來講，工作人員應(yīng)該對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行組織，并在表面殘余應(yīng)力分析的基礎(chǔ)上劃分出熱效應(yīng)的影響區(qū)域。為了避免儲罐出現(xiàn)裂紋，工作人員應(yīng)該利用規(guī)范的焊接工藝促進儲罐的硬性管理。經(jīng)過實踐表明：在焊接后進行熱處理是防止儲罐脆化的基本方法之一。在儲罐的焊接縫隙中比較容易出現(xiàn)H2S應(yīng)力腐蝕，如果液化膜在不斷運動下出現(xiàn)了水蒸氣，并滲入到焊接表層，會對儲罐造成較大影響。因此，工作人員應(yīng)該以焊條的長度為準，用連接鋼板構(gòu)建儲罐的主體框架，并根據(jù)焊接問題與熱處理步驟確定操作標準。如果焊接區(qū)的儲罐硬性較大，則可以采用分階段的焊接方式等待外部材料溫度降低，并出現(xiàn)冷卻情況后再進行處理。同時，操作人員要盡量減少腐蝕區(qū)咬合不緊的情況，在潰瘍狀麻點的四周做好標記，并利用探傷儀檢驗氣體中出現(xiàn)的化學反應(yīng)，根據(jù)氮原子的走向來確定基本的焊接線。

2.3 添加合理的緩蝕劑，選擇檢驗周期

緩蝕劑的添加也是儲罐防腐中比較關(guān)鍵的部分。第一，從緩蝕劑的使用性能來看，它能夠與液化水發(fā)生反應(yīng)，形成游離狀的疏水基團。分子團在長時間的運動下會出現(xiàn)凝結(jié)的情況，形成新的吸附膜，附著在儲罐的金屬表面中。儲罐發(fā)生腐蝕的重要原因就是水與二氧化硫的不斷反應(yīng)，而緩蝕劑則能夠降低分子運動的速率，對組織結(jié)構(gòu)進行重新規(guī)劃，并突破表層的金屬元素，加強儲罐的硬性。第二，從檢查周期的選擇上來看，操作人員應(yīng)該注重對儲罐的安全防控工作。按照設(shè)備的使用頻率來規(guī)劃檢驗周期，并確定關(guān)鍵的檢測部位，通過無損分析的方法查看儲罐接頭的焊接情況，衡量安全風險系數(shù)。同時，工作者也要根據(jù)儲罐開裂程度的不同選擇檢查范圍，對補修過的位置進行嚴格監(jiān)督。一般情況下，焊接長度不能出現(xiàn)太大的變化，對于超過73mm的縫隙，則不予補修。最重要的是，工作人員也要針對實際條件做好記錄，從裂紋的長短、腐蝕原因、縫隙深淺、顏色等幾方面出發(fā)，建立齊全的儲罐檔案，為后期的預(yù)防工作提供條件。

3 結(jié)語

綜上所述，本文主要從以下兩個方面出發(fā)：第一，對液化石油氣儲罐的應(yīng)力腐蝕進行分析。第二，闡述了儲罐應(yīng)力腐蝕的預(yù)處理方式。從而得出：為了保證液化石油氣的良好儲運，工作人員應(yīng)該強化對儲罐的防腐處理，從出現(xiàn)腐蝕的根源出發(fā)，選擇優(yōu)質(zhì)的防腐涂料，實施正確的焊接方法，避免裂紋的擴大和延伸。同時，也要添加合理的緩蝕劑，在金屬表面形成一層保護膜，為儲罐內(nèi)部組織的良好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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