检验经过

2019年10月我所对某液化气站如期进行压力容器定期检验，该液化石油气储罐在上次检验中发现问题及其处理如下：靠北侧封头第三条环焊缝热影响区有凹坑，经打磨后再次检验合格，打磨深度0.5mm。根据该液化石油气储罐的使用情况、设计文件和上次的检验报告，制定本次的检验方案，本次检验对所有T型焊接接头、气液过渡区域的焊接接头、封头与筒体连接处的焊接接头以及封头拼接接头均进行磁粉检测，对接管角接接头进行渗透检测，抽检部分焊缝进行超声检测，对于上次检验缺陷处进行重点检验，以及其他相关检验事项与使用单位协商后，由我所检验技术负责人审查批准后按检验方案进行检验。按照检验方案要求，检验前对技术资料进行审查，审查内容包括液化石油气储罐制造单位资质证明复印件、产品合格证、质量证明书、制造监督检验证书;对使用管理资料进行审查，其中包括《特种设备使用登记证》、运行记录，检验、检查资料;对该液化石油气储罐定期检验周期内的每年年度检查报告和上次的定期检验报告进行审查。资料审查中未发现该液化石油气储罐使用单位的变更、更名、转租等现象，该罐日常的运行记录未显示有超温超压异常工况。液化石油气储罐使用单位和相关的辅助单位，已经按照检验员要求做好前期准备工作，经检验员确认现场条件符合检验工作的要求，现场具备以下条件：

（一）、影响检验的附属部件已经按照检验要求进行了清理和拆除;

（二）、该液化石油气储罐有安全平台，有向上攀爬的梯子，平台与梯子均有安全护栏;

（三）、由于介质为液化石油气，为易燃、易爆性质介质，其残液有一定的危险性，故检验前经辅助单位进行置换、中和、消毒、清洗，取样分析罐内空气结果达到有关规范、标准规定;

（四）、管道已经用盲板隔断相连部位，设置了明显的隔离标志;

（五）需要进行检验的表面，罐内的T型焊缝，上次检验缺陷处，气液过渡区等易腐蚀部位，各接管与罐体连接的角焊缝处，均彻底清理干净露出罐体的本体，经打磨露出金属光泽，进行无损检测的表面达到NB/T47013《承压设备无损检测》的相关要求;

（六）、引入液化石油气储罐内用于磁粉检测的电缆绝缘良好，接地可靠。

检验时，液化石油气储罐的使用单位压力容器安全管理人员、操作和维护人员以及辅助单位的相关人员均在场进行协助检验工作，两名人员在人孔处，随时关注灌内的检验人员安全状况，并及时沟通，提供相关的辅助工作。两名人员在罐区内，随时查看接电电缆及其他安全事项，保障安全和随时联络。

经检验，上次检验的缺陷处经磁粉检测发现有裂纹存在，经打磨，裂纹消除，打磨后经测量该处的壁厚最小值为10.5mm，相较上次检验该处厚度减薄1mm。

缺陷评级

该液化石油气储罐出厂日期为2005年11月，类别为Ⅲ类，制造单位是开原化工機械厂，设计与制造标准为GB150-1998，设计压力为1.8MPa，设计温度50℃，介质是液化石油气。内径1800mm，筒体厚度12mm，罐体长度8286mm，射线检测位置为A、B类焊缝100%检测，渗透检测接管部位，整体进行热处理，处理方式消除应力，入炉温度400℃，升温速度2.5℃/h，保温温度620±10℃，保温时间1h，冷却方式及时间为随炉冷却，出炉温度400℃，热处理检验报告结论为合格。水压试验压力2.25MPa，缓慢升至试验压力，保压30min，缓慢降压至设计压力1.8MPa，保压30min，检查压力容器无渗漏，无可见变形，无异常的响声，水压试验结论为合格。气密性试验压力1.8MPa，缓慢升至试验压力1.8MPa，保压30min，检验容器及连接部位无渗漏，无可见的异常变形，无异常声响，气密性试验结论为合格。按照图纸要求腐蚀裕度为1.5mm，经打磨减薄，凹坑表面圆滑、过渡平缓，凹坑深度C为1.5mm，凹坑所在部位的壁厚T，根据上次检验情况分析腐蚀速率为0.5mm/y，该罐体的实测壁厚为11mm，如再监控使用一年凹坑处厚度为11mm-0.5mm=10.5mm，T为10.5mm。凹坑按照其外接矩形规则化为长轴长度2A为50mm，短轴长度2B为50mm的半椭球凹坑。该罐平均半径R为900mm。

壁厚余量=实测壁厚-名义厚度+腐蚀裕量=11-12+1.5=0.5mm，裂纹打磨后形成凹坑的深度大于壁厚余量。

进行无量纲参数计算的凹坑应当满足如下条件：

（一）、凹坑表面光滑、过渡平缓，凹坑半宽B不小于凹坑深度C的3倍，并且其周围无其他表面缺陷或者埋藏缺陷;

B=25mm>3C=3×1.5=4.5mm

（二）、凹坑不靠近几何不连续或者存在尖锐棱角的区域;

（三）、压力容器不承受外压或者疲劳载荷;

（四）T/R小于0.18的薄壁圆筒壳;

T/R=10.5/900=0.01<0.18

（五）、材料满足压力容器设计规定，未发现劣化;

（六）、凹坑深度C小于壁厚T的1/3并且小于12mm，坑底最小厚度（T-C）不小于3mm;

C=1.5mm

T-C=10.5-1.5=9mm>3mm

（七）、凹坑半长 ;

A=25mm <1.4

由此计算无量纲参数G0为：

所以该凹坑允许存在。

于是该液化石油气储罐定为4级，监控运行一年。

缺陷产生原因分析

由于该处位于焊缝的热影响区，经分析认为是由于焊接产生的残余应力导致的应力腐蚀。焊接过程是一个先局部加热，然后再冷却的过程。由于焊接引起焊件温度分布不均匀，焊缝金属的热胀冷缩等原因，所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。焊后热处理内外壁加热或冷却不均匀、速率过快，保温时间过长或过短等原因都有可能造成焊后热处理残余应力消除不彻底。因此在使用时，该液化石油气储罐受残余应力和液化石油气介质压力共同作用下产生裂纹。

作者简介：唐盟，工程师，毕业于沈阳化工大学过程装备与控制工程专业，从事压力容器检验工作。