稀油密封干式燃氣儲氣罐的安全檢測與評估
作者：劉應(yīng)平 陳翠梅 霍臻 陽紹武
評論： 更新日期：2012年05月10日
4 評估分析
4.1 立柱受力狀況及開裂原因分析
??? 儲氣罐于周邊轉(zhuǎn)角處共設(shè)立柱20根，每根立柱分為8段，各段相互連接，在罐內(nèi)側(cè)現(xiàn)場焊接，焊后用砂輪機加工，柱外側(cè)以高強螺栓連接，立柱由工字鋼及導(dǎo)軌焊接而成，每塊側(cè)板與兩邊立柱用6個銷釘連接，側(cè)板與立柱、側(cè)板之間均采用氣密性焊接(見圖1)。正常運行時，導(dǎo)輪在導(dǎo)軌中間運行，導(dǎo)軌受到均勻的壓力作用。為防止活塞相對罐體扭轉(zhuǎn)，在1號和11號立柱裝有兩個防扭銅塊。
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??? 儲氣罐本體為大型鋼結(jié)構(gòu)，簡體的精度主要靠立柱的安裝精度來保證。設(shè)計時對20根立柱的安裝精度要求較高，但在實際施工中，由于安裝大型金屬結(jié)構(gòu)存在的實際困難，安裝垂直度有一定的誤差?；钊庵睆嚼碚撝禐?4747mm，要想在各個高度導(dǎo)輪與導(dǎo)軌都有理想接觸比較困難。隨著運行時間的增加，在風、雨、雪的作用下，儲氣罐本體變形和活塞傾斜度加劇，導(dǎo)輪導(dǎo)軌的不均勻接觸也越來越嚴重。導(dǎo)輪導(dǎo)軌的接觸誤差，使得各個導(dǎo)軌在不同儲氣量時受力不均勻，隨著運行時間的增長，這種變化又加劇了立柱的變化，形成了一種惡性循環(huán)。導(dǎo)輪導(dǎo)軌檢測中發(fā)現(xiàn)的最大接觸誤差為12mm，導(dǎo)軌上的輪壓痕軌跡局部扭曲或變寬，導(dǎo)輪導(dǎo)軌傾斜接觸，說明在活塞升降運動中活塞桁架受力不均勻。
??? 導(dǎo)軌與工字鋼相連是由工字鋼翼板兩端與導(dǎo)軌焊接而成，角焊縫焊角高度僅為4mm左右。罐體的變形、導(dǎo)輪導(dǎo)軌的接觸誤差、活塞的傾斜與頻繁升降導(dǎo)致角焊縫在導(dǎo)輪反復(fù)碾壓作用下極易發(fā)生疲勞開裂[2]。導(dǎo)輪偏移越嚴重，工字鋼與導(dǎo)軌焊接裂縫就越大。本次干式儲氣罐檢測及以前幾座濕式儲氣罐檢測均是在西北方向發(fā)現(xiàn)了較多的裂縫，這是因為西北方向在冬天陰濕寒冷，溫差應(yīng)力作用明顯。
4.2 儲氣罐外漏油通道分析
??? 起初，我們懷疑導(dǎo)軌出現(xiàn)缺陷并形成漏油通道，但磁粉和超聲波無損檢測顯示導(dǎo)軌未發(fā)現(xiàn)超標缺陷，即沒有發(fā)現(xiàn)可以形成漏油通道的缺陷。
??? 側(cè)板與立柱采用銷釘連接加氣密性焊接?，F(xiàn)場外觀和無損檢測中，側(cè)板銷釘之間沒有發(fā)現(xiàn)裂縫和漏油，而相鄰側(cè)板連接端點焊縫則發(fā)現(xiàn)了裂縫并且是漏油的起點，形成了漏油通道。
??? 因此，在大修時，對相鄰側(cè)板連接端點焊縫上的裂縫，要刨去原來的堆焊層，重新施焊，既要保證強度，又要保證密封性；而對其他裂縫補焊，則主要考慮承力作用，補焊時要形成止裂點。
5 結(jié)論
??? 這臺燃氣儲氣罐罐體已發(fā)生了幾何中心偏移、橢圓變形、逆時針扭轉(zhuǎn)變形，活塞運行過程中發(fā)生了傾斜，本體上有較多的裂縫，形成了油氣泄漏，存在著較大的安全隱患，因此大修必須立即進行。建議大修時重點放在以下方面：
??? ① 調(diào)整導(dǎo)輪，使導(dǎo)輪導(dǎo)軌正中良好接觸。
??? ② 調(diào)整活塞配重，保證活塞的平穩(wěn)升降。
??? ③ 對本體焊縫裂縫進行補焊處理，其中對相鄰側(cè)板連接端點焊縫上的裂縫，要刨去原來的堆焊層，重新施焊，既要保證強度，又要保證密封性；而對其他裂縫補焊，則主要考慮承力作用，補焊時要形成止裂點。
??? ④ 大修1年后，對本體傾斜和扭轉(zhuǎn)變形進行復(fù)核，若變形嚴重，則該燃氣儲氣罐應(yīng)停止使用。
參考文獻：
[1] 劉延智，羅文進.干式儲氣罐活塞密封故障原因和防范措施[J].煤氣與熱力，2006，26(7)：9-11.
[2] 郭亮，鄧茂忠.圓柱形稀油密封干式煤氣柜的應(yīng)用[J].煤氣與熱力，2002，22(3)：280-282.
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