低压氮气贮罐裂纹成因和修复.pdfVIP

第5期 一55一 低压氮气贮罐裂纹成因及修复 吴凯玲 ，高宏。 (1．天津渤天化工有限责任公司，天津 300480) (2．天津市塘洁区特种设备监督检验所，天津 300451) [摘 要] 裂纹是压力容器中最危险的缺陷，是导致压力容器发生脆性破坏的主要原因。本文对低压氮气贮罐发生裂纹的 原 因进行了分析，同时对裂纹的检测和修复方案进行了介绍。 [关键词]压力容器；氮气贮罐；低温；裂纹；检测；修复 l设备现状 障，为保证连续生产 ，由低温液氮贮槽储存的液 天津渤天化工有限公司环氧二期空分装置 氮经汽化器汽化升压后将氮气送入低压氮气贮 供气系统的低压氮气贮罐用于储存氮压机输送的 罐。该设备2008年1月投入使用，2011年1月进行 氮气和汽化器汽化后的氮气，并作为工艺气用管 首次全面检验 ，未发现任何缺陷，安全状况等级 路输送给下一个生产单元。正常情况下由氮压机 确定为2级。低压氮气贮罐的基本参数见表1。 产 出的氮气直接送入氮气贮罐，若氮压机发生故 表1 低压氮气贮罐基本参数 设计 ／工作压力 。 设计 ／工作温度 。 简体 ／接管材质 容器规格 (mm) 接管规格 (ram) 1．0MPa／0．8MPa 50℃／40℃ 16MnR／20g 3600×16×1l725 168×7 2故障现场情况 部分在汽化器 中的液氮 由于来不及汽化而随氮 2011年7月15日21时，因氮压机突发故障， 气一同进入到低压氮气贮罐。 低压氮气贮罐储存的氮气不够用，为保证连续生 3．2低压氮气贮罐使用材料为16MnR，接管材料 产，生产调度要求启用低温液氮供气系统给生产 为20g，根据相关标准规定，其材料的使用温度 送气。该系统主要 由1台50m低温液氮贮槽、4000 为 20℃～475℃，不得在．20℃以下的环境中长 rn。／h汽化器、100m低压氮气贮罐及相关管路等 期受压使用。液氮的温度为 一l95．8℃，这种材料 组成。液氮经汽化稳压缓冲后做为生产工艺气送 在低温环境下呈现低温脆性，随着载荷、钢板 出。由于当时液氮 的汽化量不能满足厂内用气量 厚度的增加 ，冲击韧 要求，因此要求空分车间加大供气量，操作人员 性降低 ，脆性增加 ， 开启液氮贮罐增压调节 阀，进行贮罐升压操作， 脆韧转变温度升高 。 操作 中瞬间发现与设备连接 的管路发生剧烈振 由于未被汽化 的超低 动，之后随着气量的调整，管路振动现象有所缓 温液体 (或气液混合 解 。2011年7月l6目8时巡检时发现低压氮气贮罐 体)首先通过进气管 进气管 口补强圈上有一长140mm穿透性裂纹，并 流入低温氮气贮罐 ， 穿过封头与简体连接的环焊缝 向下封头延伸 。 致使接管 内壁瞬间温 3裂纹原因分析 度达到材料的脆韧转 变温度 ，进而产生脆 3．1该供气系统 的汽化器设计汽化量为4000m’／ 性裂 纹 。其裂纹形状 h，生产用气量为3800m ／h～3900m’／h，而汽化器