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在用液化石油气罐车腐蚀问题的处理

在用液化石油气罐车腐蚀问题的处理 2011年12月02日 来源： 　近年来，多次发现液化石油气罐车内壁存在局部坑状腐蚀现象，最典型的是某单位一辆液化石油气汽车罐车。罐车基本情况如下：　　罐车设计压力：1.77MPa；主体材质：16MnR　　封头与筒体厚度：12mm；焊缝系数：1　　腐蚀裕量：1mm；充装重量：5t　　制造出厂：1988年　　经检查，发现罐车内封头环缝附近母材存在局部坑状腐蚀。腐蚀面积为：340mm×250mm，最大坑为15mm×10mm，腐蚀深度平均为1.7mm，最深约2mm。　　罐内除局部腐蚀外，还发现大量氧化皮和均匀腐蚀，其腐蚀区域已超过直径为200mm的面积。　　经检查，该罐车出厂文件基本齐全，总图上注明罐车组装完毕后，内外表面涂600～800＃有机硅高温油漆。罐车定期检验也按规定进行。这次检验未发现异常情况，基本排除了主体材质劣化、氢腐蚀及应力腐蚀的问题。关于化学成分，金相分析和硬度测定结果如下：　　化学成份分析：C：0．21％、Si：0．43％、Mn：1．40％、P：0．022％、S：0．03％。　　金相分析：铁素体＋珠光体　　硬度测定：HB：142～145　　从这类腐蚀与罐体母材表面的冶金质量、制造加工表面粗糙度、罐内介质成份，以及罐车使用情况看其腐蚀类型我们认为是局部氧浓差电化学腐蚀。　　在充装液化石油气过程中，或多或少带有H2S、H2O、溶解氧等杂质进入罐车里，成为电解质溶液。与此同时，由于该罐车母材表面存在大量氧化皮，在涂油漆过程中造成有机油漆与母材表面有的部位粘合不好，且罐车底部浸泡在溶液中。在腐蚀部位的地方罐车母材表面形成缝隙。缝内是阳极，在电位差推动下发生Fe→Fe2＋＋2e的溶解反应，由于电池具有大阴极－小阳极的面积比，腐蚀电流较大。缝外是阴极，发生1／2O2＋H2O＋2e→2OH－反应。随着腐蚀的进行和腐蚀产物在缝口形成，逐步发展为闭塞电池。此时缝内Fe2＋便难以扩散、迁移出外，随着Fe2＋、Fe3＋的积累，缝内造成正电荷过剩，促使缝外S2－迁移入内以保持电荷平衡。H2S的水解使缝内介质酸化，加速了阳极的溶解。阳极的加速溶解又引起更多的S2－迁入，如此反复进行，形成一个自催化过程，使缝内金属Fe的溶解加速进行下去。也就形成腐蚀坑状外观。　　这类腐蚀如果不处理，有可能腐蚀向板厚方向发展，形成深坑。诱发应力腐蚀裂纹产生。另外大面积局部腐蚀会造成罐体承载面积减少，引起弹性失效。因此，必须认真对待。　　措施是：首先对局部腐蚀部位用手动砂轮机打磨，使坑与周围母材圆滑过渡，然后作表面磁粉探伤，检查有无裂纹存在。同时用超声波测厚仪测量腐蚀部位壁厚。经测定腐蚀最严重部位为10.0mm。根据强度计算，该罐车允许最小壁厚为8.74mm，剩余壁厚(包括减去下一次检验周期腐蚀裕量2倍)为9.0mm。罐体实测最小壁厚10.0mm，大于9.0mm，满足强度计算要求。考虑到该罐车使用时间不太长，且腐蚀面积超过《检规》要求规定的范围。因此采取局部腐蚀部位堆焊处理。在修理过程中为减少焊接残余应力影响，控制罐车筒体变形，焊前预热及焊后做热处理，焊接采用罐体轴向方向为主，罐体环向为辅方案施焊。焊后经磁粉和硬度测定检查，都符合有关规定要求。罐车水压试验合格后安全状况等级定为3级。该罐车第二年开罐检查，未发现新的局部坑状腐蚀缺陷。

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