在役缓冲罐接管开裂失效分析

宋诚

摘要：压缩机缓冲罐在生产过程中是一件常见的生产设备，然而该设备在运行过程中经常会发生接管开裂的现象，导致缓冲罐在使用过程中容易发生安全隐患。因此需要对缓冲罐开裂的部位进行观察和实验，结果可以看出长期服役受到压迫，振动会导致缓冲罐接管处发生疲劳开裂，因此需要采取相关措施进行有效控制，才能够有效提高缓冲罐的安全性。

关键词：缓冲罐;接管开裂;失效分析

压缩机缓冲罐在使用过程中经常会发生气体泄漏的现象，当发生气体泄漏以后，应当立即采取有效措施进行处理，因此在实际工作过程中，要不断分析缓冲罐发生泄漏的原因，并提出相应的改进措施，防止缓冲罐再次发生泄漏现象，同时需要对缓冲罐泄漏的接管处进行检测和取样实验，分析泄漏的主要原因和機理，给出合理的维修建议，防止其他类似缓冲罐发生泄漏，并提出有针对性的检测策略，从而确保压缩机能够实现安全运行。

1检验检测

1.1宏观检查

首先需要对缓冲罐的壳体进行检查，如果没有发现任何异常，并且防护层效果较好，无明显的腐蚀情况。利用超声波进行测后结果表明剩余壁厚满足相应的实验要求。对接管进行宏观检验，发现在接管处的开裂明显，有少量的油气泄露出来，由于防腐层的遮挡，无法通过宏观检查来判断裂纹的长度。

1.2表面无损检测

为了能够进一步确认裂纹的形状以及所发生的位置，需要对接管处进行打磨处理，露出金属本体光泽，然后进行渗透检测。开裂发生在接管周围的旱风热影响去，而附近罐体并没有检测出裂纹类似缺陷。

1.3断口观察

为了能够进一步确定缓冲罐接管处裂纹断口的观察。依靠表面无损检测可以看出在接管处周围有明显的油气介质泄露出来，断口可以明显的看穿出背壳状的花纹，由接管处的外壁小内扩散，已经形成了疲劳断口，并且疲劳源有很多种。

1.4材料化学成分分析

通过分析接管材质，对接管取样进行相应的化学成分分析，可以看出管材的化学成分中，p、s元素的含量非常低。并且管材的材料化学成分已经符合了相关的研究标准。

1.5全效分析

沿着接管纵向进行全项分析，可以看出断口附近的晶粒尺寸要比远离断口区的更小，同时再进行接管角焊缝，焊接过程中由于焊接热量的收入，接管根部已经经历了热循环，如果高温下停留的时间过长，加热温度过高可能会引起胃室体组织，在这种情况下，硫化物可能在冷却时间内沿着晶面试，出湿处产物非常细小，甚至在光化学显微镜下都不能直接的观察出来，但是会破坏精力之间的精密结构，从而使断面的脆性不断增加，导致材料的机械性能出现降低。

1.6扫描电镜观察

在扫描电子显微镜下观察接口的端口，由于氧化物质的存在，会直接覆盖到端口的表面，并不能清晰的找到疲劳裂纹，只有某些部位出现不太明显的症状，因此可以利用扫描电镜观察断口的裂纹情况。

2接管开裂原因分析

考虑到接管在服役状态下会出现出固定的悬臂梁特征，血管根部所受到的应力较大，接管再压缩气体的震动下，会形成收破状态，导致疲劳和在现象的发生。而由于接管以及法兰本体的自重，上半环截面比下半环截面会承受更多的拉应力。而下半环界面比上半环界面会承受更多的压应力。因为疲劳裂纹的扩展导致在上半环会出现完整的疲劳弧线，而下半环，则由于压应力的作用，断口部位会不断呈现出几下状态，已经看不出明显的疲劳弧线，但是下半还能够明显看出金属光泽，上下半环之间的中间线，则应力属于最小的平衡位置，故最后发生裂纹而做侧扔，粘连的小块部位正好处于两环之间。

3在役缓冲罐接管开裂失效预测技术

3.1接管监测技术

对在役缓冲罐接管进行失效评估和安全寿命预测，其主要的研究对象就是接管的剩余强度评价。在进行接管监测过程中，首先要获得油气接管腐蚀的实际数据。目前我国对接管监测采用的方式主要包括线内监测、超声波监测、漏磁监测以及涡流监测法等。这些监测方式的主要优点是能够在不停产的情况下进行监测，并且能够获得相应的监测数据。国外先进国家将超声波技术和漏磁监测技术进行结合，可以适合多种接管的监测，并且在这些技术上分别研制了有缆型监测装置和无缆型监测装置。这些装置不仅能够提供精确的监测数据，而且还能够对所获得的监测数据进行实时储存，对以后的接管腐蚀所需要的数据进行保存，拥有高水平的数据分析能力，其中无缆型监测装置在在役缓冲罐接管监测技术中应用最为广泛。

3.2腐蚀预测技术

利用预测技术，可以了解到接管发生腐蚀的过程，确定在接管发生腐蚀后会发生哪些变化。对接管腐蚀预测的目的就是对腐蚀原因以及规律的研究，在接管腐蚀预测技术中，主要包括对接管壁厚减薄的趋势预测，分析接管腐蚀失效的时间等，在接管运行过程中，虽然不能对接管的腐蚀情况不做出任何保护措施，但是如果在考虑到可能会发生的安全隐患就盲目的进行更换接管，会对接管的运营带来重大的影响以及经济负担。因此，需要加强对接管腐蚀的预测，在确保接管的安全运行前提下，最大程度的延长接管的使用寿命，从而确保缓冲罐的经济效益和安全性。

结束语

综上所述，缓冲罐在发生泄漏以后，应当及时进行相应的维修和检测，因此在实际生产过程中，需要对缓冲罐的制造，安装检测等方面采取有效措施，可以有效防止缓冲罐接管处发生开裂失效的可能。结合上述内容，可以采取以下几点建议进行处理：

（1）返修后结款处的本体可以增加固定支撑提高接管的高度，增强接管的抗疲劳性。

（2）考虑到压缩机组在使用过程中具有一定的弹性，因此缓冲罐在投入使用后，压缩机的完整调节应当控制在合理的振幅和振频范围内确定共振现象能够消除。

（3）加强接管的检测，在巡检时候应当对接管的泄漏情况进行处理，一旦发生有异常气体泄漏，需要做好相应的防爆措施。

（4）主要的检查部分是焊缝处表面检查为主，必要时需要进行表面无损检测。

参考文献

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