3000m^3液化石油气球罐检验与缺陷分析

陈赫1 

曾旭2

1.四川省特种设备检验研究院 四川 成都 6119302.中国石油四川石化有限责任公司 四川 成都 611930

摘要：某大型炼化企业一台3000m3液化石油气球罐进行首次定期检验，内表面上大环焊缝经磁粉检测发现多处表面裂纹缺陷。对其成因进行分析，为在湿硫化氢环境下发生的应力导向氢致开裂，经维修单位打磨消除后投入使用。下大环焊缝缺陷为非活性缺陷。针对球罐检验，提出了检验建议及注意事项。

关键词：首次检验 表面裂纹 敏感区域 返修处理

Inspection and Defect Analysis of 3000m3 LPG Spherical Tank

Chen He1，Zeng Xu2

1. Sichuan Special Equipment Inspection Institute，Chengdu，Sichuan 611930

Abstract：A 3000 m3 LPG spherical tank in a large refinery was inspected periodically for the first time. Several surface cracks were found on the inner surface of the large girth weld by magnetic particle inspection.The causes of stress-induced hydrogen-induced cracking in wet hydrogen sulfide environment were analyzed. The cracking was eliminated by polishing and put into use.The lower girth weld defect is an inactive defect. In view of spherical tank inspection，several inspection suggestions and matters needing attention are put forward.

Keywords：First test；surface crack；Sensitive area；Rework

1 总体概述

四川某炼化企业有一台3000m3液化石油气球罐主要参数见表1。该台球罐于2014年3月投入使用，2016年进行基于风险的检验（RBI）评估，于2018年5月进行了首次定期检验。期间运行工况正常，未进行过重大修理及改造。 表1 3000m3液化石油气球罐基本参数

类别

设计/操作设计/操作温

度 压力 

℃MPa

主体

材质

RBI风险等级

且沿焊缝呈“之”走向，又因罐内介质在液位波动位置有水和硫化氢存在，故而发生了电化学反应，在残余应力和硫化氢共同作用下产生了应力导向氢致开裂（硫化氢环境）。产品名称介质

3000m3液化石油气球罐

Ⅲ1.78/0.6650/2.2～33.6

液化石油气Q345R

4E

（正火）

定期检验参照RBI策略及固容规，确定检验项目为：宏观检验，内外壁磁粉检测、接管角焊缝磁粉检测、外壁TOFD检测、硬度测定、支柱垂直度检测，气密性试验。经检测，发现缺陷19处，其中17处为内表面裂纹，且集中在上大环对接焊缝；2处为埋藏性超标缺陷，位置为下大环对接焊缝处。图1 裂纹形貌 Lmax=110mm 

 2 缺陷分析

2.1 表面裂纹分析

图1、图2为表面裂纹典型形貌。从表面裂纹位置分析，均位于球罐上大环，具有一定的方向性，且平行于焊缝两侧。经维修单位打磨后消除，形成的凹坑最深处达3mm。此处为液位经常波动部位，要求硫化氢控制指标＜33.4ppm，实测硫化氢含量多次超标，最高可达400ppm。内表面经宏观检查，无鼓泡和严重腐蚀情况。又经硬度测定，开裂处焊缝最大硬度为185HB，一般认为硬度＜200HB在许可硬度范围内，故排除硫化物应力腐蚀开裂倾向。该裂纹为垂直于应力方向，                图2 裂纹形貌 Lmax=70mm

2.2 埋藏缺陷分析

表2为缺陷特性参数。表2 缺陷特性参数

缺陷深度/mm29.729.8

项目AB

缺陷指示长度/mm139761.8

缺陷高度/mm8.70.5

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工业、生产2019年第6期A

会导致焊接残余应力加大，如未得到有效消除，在使用过程中容易产生裂纹并扩展。（2）非活性缺陷处理：对于首次检验类球罐，重视原始缺陷，对比制造资料，判断缺陷是否为活性缺陷，是否需要修补。若不处理，应增加必要的监控措施。若无法与上次缺陷尺寸对比，应考虑超声与射线组合检测。（3）按照《固容规》要求，对重大维修球罐需要监督检验的，应注意缺陷返修的过程跟踪，以及返修后复检。由第三方进行复检的，宜进行符合性验证。B

4 结束语

对液化石油气类球罐，内表面上大环受物料液位波动影响，为开裂敏感区域，在定期检验中应引起重视。参考文献 

图3 TOFD检测图谱             

缺陷均位于下大环。由TOFD图谱（图3）分析，该缺陷为线性埋藏缺陷，对比制造时出厂资料，判定该缺陷为非活性缺陷，决定暂不处理。但考虑在运行工况下缺陷的延伸性，缩短了检验周期。[1]卢志明，朱建新，高增梁.16MnR钢在湿硫化氢环境中的应力腐蚀开裂敏感性研究[J].腐蚀科学与防护技术，2007，19（6）：410-413.

[2]白金亮，王春燕.LPG球罐腐蚀开裂失效分析[J].化工装备技术，2001，22（3）：27.

作者简介

陈赫，女，1987—，汉族，辽宁沈阳，硕士研究生，工程师，四川省特种设备检验研究院从事特种设备检验。

曾旭，男，1987—，汉族，辽宁沈阳，本科，工程师，中国石油四川石化有限责任公司，操作人员。

3 检验建议

（1）重视球罐制造质量。在球罐制造及安装过程中，强力组对、多次焊接加热、热处理方法不当等均（上接第32页）

油抽出量减少时，其下段内回流量随即增大，因此重柴油会变轻，凝点也降低。柴油规格要求其闪点不低于65℃，生产控制不低于67℃。闪点低，是因为柴油（主要是轻柴油）中含有少量属于汽油的轻组分，这在柴油抽出层塔盘的气液平衡条件下总是存在的。为此，把馏出的柴油送入汽提塔，靠塔下部吹水蒸气，使轻组分汽化。除调节水蒸气量外，还可调节汽提塔液面（改变汽化空间或停时间）来控制闪点。样让脱过热段上方气相温度控制的循环油浆上返塔流量，然后造成分馏塔中的温度由循环油浆控制，这类控制方案的目的是把分馏塔中的油浆控制在一定的位置，收集在冷凝过程中的油浆的成分，根据油浆的组成控制分馏塔底液位，同时调整分馏过程中的油浆含量，使油浆在组分改变的过程中能提高油品收率。3 结束语

本文主要概述了催化裂化装置分馏系统的控制方案，通过分馏系统内各个流程运转，使装置内的油品得到合理加工和利用，以提高油品的质量及收率。另外，对催化裂化装置分馏系统中的工艺流程做了详细的介绍，提出了分馏系统操作要点，更有利于分馏系统平稳安全运行。2.3 分馏塔底系统控制方案

（1）蜡油催化裂化控制方案。如果分馏塔底液面降低，可用加大油浆回流取热以增加渣油冷凝量或减少油浆外排量的办法来调节。当液面下降过低来不及调节时，为了防止油浆泵抽空，应降低渣油回炼量。但是过多地降低渣油回炼量又会影响反应系统的平稳操作，因此，必要时可以暂时将原料油（或反应器进料）直接补充到塔底以维持液面。如果液面过高，可减少油浆回流取热量，也可以加大油浆外排量，必要时暂时将部分油浆紧急放空（必须具备有紧急放空设施的装置），以保证油气入塔不受影响。正常时，用循环油浆量和油浆返塔温度来调节。在分馏塔液面波动时，首先应分析是否受反应岗位影响。如果是反应岗位影响，则应与反应岗位密切配合一起处理。（2）重油催化裂化装置分馏方案。首先需要做的是撤销分馏塔内的油浆蒸汽的发生器三通阀门，这参考文献 

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[2]谢晓东，熊卫国.催化裂化分馏系统腐蚀分析及控制[J].石油化工腐蚀与防护，2016（6）.

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