浙江溫嶺槽車爆炸事件的影響極大,在調(diào)查結(jié)果未出來(lái)之前,本公眾號(hào)結(jié)合文獻(xiàn),分析下槽車罐體的腐蝕與防護(hù)問(wèn)題,希望對(duì)類似事件能做到防患與未然。
1.槽車罐體腐蝕基本常識(shí)
液化石油氣等介質(zhì)的槽車,在使用一段時(shí)間后,由于其高硫高酸等因素,會(huì)造成不同程度的腐蝕,其中硫化氫的腐蝕最為嚴(yán)重。因腐蝕造成的安全問(wèn)題也需要更加重視。液化石油氣爆炸的下限較低,約2%-10%之間,一旦泄露,遇到明火源極易造成爆炸,會(huì)造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失,通過(guò)6.14浙江溫嶺槽車爆炸事件所造成的破壞力便可知其威力!!
槽車在運(yùn)輸過(guò)程中,其不可控的物理和化學(xué)因素極多。槽車會(huì)承受各種力的沖擊與震動(dòng),天氣氣溫的忽高忽低,環(huán)境不穩(wěn)定,這些都會(huì)造成槽車罐體產(chǎn)生臨時(shí)性缺陷,甚至?xí)霈F(xiàn)失效等極端情況。
根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn),槽車的檢驗(yàn)結(jié)果可知,滲氫腐蝕是造成液化石油氣等介質(zhì)汽車槽車罐體失效的主要原因。所以,一旦發(fā)生滲氫腐蝕,在未經(jīng)有效措施處理前不得使用。
2.槽車應(yīng)力腐蝕分析
槽車內(nèi)的介質(zhì)極易產(chǎn)生硫化氫環(huán)境,在應(yīng)力和腐蝕的共同作用下產(chǎn)生的開(kāi)裂就是硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的條件包括以下四個(gè)方面:
第一,存在應(yīng)力。槽車罐體的在制造商環(huán)節(jié),所進(jìn)行的焊接對(duì)消除熱應(yīng)力除了的不徹底,使得部分焊接應(yīng)力存在。當(dāng)拉力大于罐體材料的強(qiáng)度極限時(shí),可能直接造成開(kāi)裂的后果,當(dāng)拉力小于材料的極限時(shí),雖然不能直接開(kāi)裂,但應(yīng)力的存在是客觀的,在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)力疊加會(huì)造成開(kāi)裂的可能性。應(yīng)力成為硫化氫腐蝕的首要條件。
第二,腐蝕存在。槽車罐體中的硫化氫和水能夠形成腐蝕環(huán)境,槽車罐體的材質(zhì)通常是低合金鋼 16Mn R,這種材質(zhì)有較強(qiáng)的應(yīng)力腐蝕傾向。
第三,開(kāi)裂源的存在。槽車在運(yùn)輸和裝卸過(guò)程中所造成的機(jī)械劃傷,以及焊縫咬邊等,都可能成為應(yīng)力腐蝕的開(kāi)裂源。
第四,溫度條件。硫化氫的水溶液在室溫條件下,應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向最大,而槽車罐體長(zhǎng)期處于這種溫度條件下,極容易造成應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
3.硫化氫應(yīng)力腐蝕機(jī)理
硫化氫遇到碳鋼或低合金時(shí),形成了濕硫化氫腐蝕環(huán)境。具體腐蝕環(huán)境中的腐蝕機(jī)理如下:
濕硫化氫環(huán)境下鋼材的腐蝕損傷,是金屬陽(yáng)極溶解導(dǎo)致開(kāi)裂和滲入氫引起脆性開(kāi)裂這兩種損傷的聯(lián)合作用的結(jié)果,其中氫脆損傷起主導(dǎo)作用。
4.槽車罐體腐蝕防護(hù)措施
第一,制造源頭上控制。在槽車罐體制造商環(huán)節(jié),提高鋼板材質(zhì)質(zhì)量,減少板材中夾雜物含量,使用質(zhì)量等級(jí)較高的材料。減少板材分層,盡量減少板材中聚集氫的空間。鋼板切割下料采用機(jī)械切割,當(dāng)采用火焰切割時(shí),氧化皮應(yīng)徹底打磨消除。此外,還要進(jìn)行罐體硬度的控制。罐體在焊接處理時(shí),降低其表面熱影響區(qū)和焊縫的硬度,從而有效較少應(yīng)力。
第二,罐體內(nèi)介質(zhì)的控制。槽車所裝介質(zhì)要進(jìn)行必要的控制,拒絕高硫高酸介質(zhì),保護(hù)罐體不被腐蝕。選擇對(duì)于 H2S 和水等液化油氣具有較強(qiáng)吸附性的緩蝕劑以延緩儲(chǔ)罐的腐蝕速率。
第三,定期腐蝕檢查。定期的腐蝕檢查尤為重要,當(dāng)材質(zhì)和介質(zhì)不能控制時(shí),必要的定期腐蝕檢查成為了最后一道屏障。槽車的使用工況又比較惡劣且復(fù)雜多變,因此在運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全問(wèn)題要高度重視。通過(guò)對(duì)液化石油氣槽車儲(chǔ)罐腐蝕原因分析,濕硫化氫對(duì)丙烷儲(chǔ)罐的腐蝕損傷是可防可控的。
5.結(jié)論
浙江溫嶺槽車事件帶來(lái)的教訓(xùn)是沉痛的,槽車使用的工況較為惡劣和復(fù)雜,過(guò)對(duì)槽車儲(chǔ)罐腐蝕分析,濕硫化氫對(duì)儲(chǔ)罐的腐蝕損傷是可防可控的。未來(lái)通過(guò)新型罐體材料、防腐涂料和緩蝕劑的研發(fā),及操作技術(shù)的改善,來(lái)延長(zhǎng)儲(chǔ)罐使用壽命。但腐蝕防護(hù)的意識(shí)必須要有,尤其是定期腐蝕檢查,對(duì)于槽車事故的控制具有積極的意義。
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