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超声波测厚仪测量罐车内壁腐蚀壁厚应用

作者 Admin 浏览 发布时间 17/09/20

 

             近年来,多次发现液化石油气罐车内壁存在局部坑状腐蚀现象。最典型的情况,例:某单位一辆液化石油气汽车罐车。罐车基本情况如下: 罐车设计压力:1.77MPa;主体材质:16MnR 腐蚀裕量:1mm;充装重量:5t 制造出厂:1988年 经检查,发现罐车内封头环缝附近母材存在局部坑状腐蚀。腐蚀面积为:340mm×250mm,最大坑为15mm×10mm,腐蚀深度平均为1.7mm,最深约2mm. 罐内除局部腐蚀外,还发现大量氧化皮和均匀腐蚀,其腐蚀区域已超过直径为200mm的面积。

经检查,该罐车出厂文件基本齐全,总图上注明罐车组装完毕后,内外表面涂600~800#有机硅高温油漆。罐车定期检验也按规定进行。这次检验未发现异常情况,基本排除了主体材质劣化、氢腐蚀及应力腐蚀的问题。关于化学成分,金相分析和硬度测定结果如下: 化学成份分析:C:0.21%、Si:0.43%、Mn:1.40%、P:0.022%、S:0.03%. 金相分析:铁素体+珠光体 硬度测定:HB:142~145 从这类腐蚀与罐体母材表面的冶金质量、制造加工表面粗糙度、罐内介质成份,以及罐车使用情况看其腐蚀类型我们认为是局部氧浓差电化学腐蚀。 在充装液化石油气过程中,或多或少带有H2S、H2O、溶解氧等杂质进入罐车里,成为电解质溶液。与此同时,由于该罐车母材表面存在大量氧化皮,在涂油漆过程中造成有机油漆与母材表面有的部位粘合不好,且罐车底部浸泡在溶液中。在腐蚀部位的地方罐车母材表面形成缝隙。缝内是阳极,在电位差推动下发生Fe?Fe2+2e的溶解反应,由于电池具有大阴极-小阳极的面积比,腐蚀电流较大。缝外是阴极,发生1/2O2+H2O+2e?2OH-反应。随着腐蚀的进行和腐蚀产物在缝口形成,逐步发展为闭塞电池。

此时缝内Fe2+便难以扩散、迁移出外,随着Fe2+、Fe3+的积累,缝内造成正电荷过剩,促使缝外S2-迁入,如此反复进行,形成一个自催化过程,使缝内金属Fe的溶解加速进行下去也就形成腐蚀坑状外观。 这类腐蚀如果不处理,有可能腐蚀向板厚方向发展,形成深坑。诱发应力腐蚀裂纹产生。另外大面积局部腐蚀会造成罐体承载面积减少,引起弹性失效。

因此,必须认真对待。 措施是:首先对局部腐蚀部位用手动砂轮机打磨,使坑与周围母材圆滑过渡,然后作表面磁粉探伤,检查有无裂纹存在。同时用超声波测厚仪测量腐蚀部位壁厚。经测定腐蚀最严重部位为10.0mm.根据强度计算,该罐车允许最小壁厚为8.74mm,剩余壁厚(包括减去下一次检验周期腐蚀裕量2倍)为9.0mm.罐体实测最小壁厚10.0mm,大于9.0mm,满足强度计算要求。考虑到该罐车使用时间不太长,且腐蚀面积超过《检规》要求规定的范围。因此采取局部腐蚀部位堆焊处理。在修理过程中为减少焊接残余应力影响,控制罐体筒体变形,焊前预热及焊后做热处理,焊接采用罐体轴向方向为主,罐体环向为辅方案施焊。焊后经磁粉和硬度测定检查,都符合有关规定要求。罐车水压试验合格后安全状况等级定为3级。该罐车第二年开罐检查,未发现新的局部坑状腐蚀缺陷。