浙江温岭槽车爆炸事件的影响极大,在调查结果未出来之前,本公众号结合文献,分析下槽车罐体的腐蚀与防护问题,希望对类似事件能做到防患与未然。
1.槽车罐体腐蚀基本常识
液化石油气等介质的槽车,在使用一段时间后,由于其高硫高酸等因素,会造成不同程度的腐蚀,其中硫化氢的腐蚀最为严重。因腐蚀造成的安全问题也需要更加重视。液化石油气爆炸的下限较低,约2%-10%之间,一旦泄露,遇到明火源极易造成爆炸,会造成巨大的人员和财产损失,通过6.14浙江温岭槽车爆炸事件所造成的破坏力便可知其威力!!
槽车在运输过程中,其不可控的物理和化学因素极多。槽车会承受各种力的冲击与震动,天气气温的忽高忽低,环境不稳定,这些都会造成槽车罐体产生临时性缺陷,甚至会出现失效等极端情况。
根据文献调查发现,槽车的检验结果可知,渗氢腐蚀是造成液化石油气等介质汽车槽车罐体失效的主要原因。所以,一旦发生渗氢腐蚀,在未经有效措施处理前不得使用。
2.槽车应力腐蚀分析
槽车内的介质极易产生硫化氢环境,在应力和腐蚀的共同作用下产生的开裂就是硫化氢应力腐蚀开裂。硫化氢应力腐蚀开裂的条件包括以下四个方面:
第一,存在应力。槽车罐体的在制造商环节,所进行的焊接对消除热应力除了的不彻底,使得部分焊接应力存在。当拉力大于罐体材料的强度极限时,可能直接造成开裂的后果,当拉力小于材料的极限时,虽然不能直接开裂,但应力的存在是客观的,在长时间的运输过程中,应力叠加会造成开裂的可能性。应力成为硫化氢腐蚀的首要条件。
第二,腐蚀存在。槽车罐体中的硫化氢和水能够形成腐蚀环境,槽车罐体的材质通常是低合金钢 16Mn R,这种材质有较强的应力腐蚀倾向。
第三,开裂源的存在。槽车在运输和装卸过程中所造成的机械划伤,以及焊缝咬边等,都可能成为应力腐蚀的开裂源。
第四,温度条件。硫化氢的水溶液在室温条件下,应力腐蚀开裂的倾向最大,而槽车罐体长期处于这种温度条件下,极容易造成应力腐蚀开裂。
3.硫化氢应力腐蚀机理
硫化氢遇到碳钢或低合金时,形成了湿硫化氢腐蚀环境。具体腐蚀环境中的腐蚀机理如下:
湿硫化氢环境下钢材的腐蚀损伤,是金属阳极溶解导致开裂和渗入氢引起脆性开裂这两种损伤的联合作用的结果,其中氢脆损伤起主导作用。
4.槽车罐体腐蚀防护措施
第一,制造源头上控制。在槽车罐体制造商环节,提高钢板材质质量,减少板材中夹杂物含量,使用质量等级较高的材料。减少板材分层,尽量减少板材中聚集氢的空间。钢板切割下料采用机械切割,当采用火焰切割时,氧化皮应彻底打磨消除。此外,还要进行罐体硬度的控制。罐体在焊接处理时,降低其表面热影响区和焊缝的硬度,从而有效较少应力。
第二,罐体内介质的控制。槽车所装介质要进行必要的控制,拒绝高硫高酸介质,保护罐体不被腐蚀。选择对于 H2S 和水等液化油气具有较强吸附性的缓蚀剂以延缓储罐的腐蚀速率。
第三,定期腐蚀检查。定期的腐蚀检查尤为重要,当材质和介质不能控制时,必要的定期腐蚀检查成为了最后一道屏障。槽车的使用工况又比较恶劣且复杂多变,因此在运输环节的安全问题要高度重视。通过对液化石油气槽车储罐腐蚀原因分析,湿硫化氢对丙烷储罐的腐蚀损伤是可防可控的。
5.结论
浙江温岭槽车事件带来的教训是沉痛的,槽车使用的工况较为恶劣和复杂,过对槽车储罐腐蚀分析,湿硫化氢对储罐的腐蚀损伤是可防可控的。未来通过新型罐体材料、防腐涂料和缓蚀剂的研发,及操作技术的改善,来延长储罐使用寿命。但腐蚀防护的意识必须要有,尤其是定期腐蚀检查,对于槽车事故的控制具有积极的意义。
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