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2000m氢气球罐建造技术

李腾蛟

河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南郑州450000

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摘要：本文介绍了国内某2000m氢气球罐的建造技术。本文对氢气介质的特殊特性进行分析。具体介绍了球罐在建造过程中的技术工

艺，包括焊接及无损检测的技术要求，为我国氢气球罐大型化提供参考。

关键词：氢气；球罐；焊接；无损检测

中图分类号：TU996.7+1文献标识码：B文章编号：1006-8465（2017）07-0432-01

1概述一致，施焊顺序原则上先焊纵焊缝后焊环焊缝，极板的纵焊缝从中

氢气导热系数大、扩散性及渗透性强，极易爆炸，在空气中爆间向两边焊，球罐焊接顺序和焊工配置应有利于减少组装应力和焊

炸极限为4.1%～74.5%，在氧气中爆炸极限为4.0%～94%，最低爆炸接应力，有效的防止冷裂纹的产生。焊后氢留在焊缝中的氢来不及

4

能为0.2×10J，其蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，遇火花即可逸出，材料的机械性能会出现退化，出现氢脆。氢脆只影响材料的

爆炸，由于氢气储存设备多安装于钢厂及火电厂等安全生产要求等强度而不影响冲击性能，相比薄壁容器，厚壁容器更为敏感。强度

级较高场所，如果发生火灾、爆炸，将造成重大的经济损失和人员级别高的材料，氢脆敏感性强。Q370R制氢气球罐焊后应立即进行

伤亡，因此氢气储存设备的设计及建造安全可靠显的尤为重要。后热消氢处理，后热温度为200～250℃，保温1小时，200℃以上

该项目氢气球罐由于设计压力大，体积大，安全要求性高。氢时氢能逸出钢材表面而不出现氢鼓包，进行后热处理步骤能有效的

气球罐在使用过程中存在充气和放气过程，气体工作压力会在一定将扩散氢溢出。

范围内进行波动，球罐设备存在交变载荷的疲劳问题。据此，设备2.4球罐检测

设计方法选用参照JB4732–1995《钢制压力容器—分析设计标准》为避免焊后焊接接头的应力集中，组焊结束后对焊缝内外表面

(2005确认)的分析设计。进行打磨以消除焊波并严格控制焊缝余高，焊缝表面应打磨至与母

表1球罐的主要性能参数材呈凹凸圆滑过渡，并清除焊缝的表面缺陷，对球罐焊后的外观及

公称容积/m32000工作介质氢气尺寸进行全面检查，检查结果符合技术要求。

设计压力/MPa2.2设计温度/℃-20/50为极力减少球罐组装焊缝内部缺陷，主体焊缝采用100%TOFD和

球罐壳体材质Q370R腐蚀裕度/mm1.5100%超声检测，按照NB/T47013-2015标准，要求Ⅰ级合格。TOFD

焊缝系数1.0充装系数1.0检测相对于射线检测具有缺陷检出率高，对厚壁工件缺陷检测灵敏

地震设防烈度6度（0.05g,第一组）水压试验压力/MPa2.75度高，检测结果直观可记录等优点。但是由于较难检测出扫查面表

面和近表面存在的缺陷，因此在