http://www.paper.edu.cn-1-油罐泄漏失效分析韩海林,徐越兰,张立奎南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京(210094)E-mail:hanhailin@yahoo.com.cn摘要:某厂一新储油罐储油8个月后发现油罐泄漏。经现场勘验,结合溶剂去除型着色渗透法检测及对储灌材料的金相分析。结果表明:油罐基本制造完成后,焊工在切除不再需要工装过程中,不严格遵守切割工艺,所产生的底板贯穿性缺陷是形成油罐泄漏的主要原因,金相显示制作母材中存在着较严重的偏析,使得钢材的焊接性能变得较差,容易引起焊接缺陷成为失效隐患。关键词:泄漏,着色渗透检测,金相分析1.引言某植物油厂A于04年9月与机械厂B签定制作500立方米的储油罐合同,B于04年12月份完成交付。储油罐材料:Q235,公称厚度8mm;焊接方法:手工电弧焊;实测储油罐基本尺寸为:外径8.46m,高13.5m,油罐底面内径8.325m。油罐人孔座朝向正西,油罐基本结构及罐底部示意图分别如下图1、2,图2中的1、2、3、4部位为油罐制造过程的工装位置。A于05年2月至3月灌油,05年11月12日发现漏油,油面下降0.75米。图1油罐示意图图2油罐底部结构示意图2.事故检测2.1检测区域的确定现场勘测:储油罐外壁、底板圆周角焊缝均无泄漏痕迹;油罐底板原工装部位分布的四个区域处(图2)均产生了不同程度的焊接缺陷:原焊制的工装痕迹清晰可见(图3);底板母材部分分布着不同深度的凹坑(图4);有的部分已经被割穿,在其上又采用了补焊返修(图5);补焊的焊道焊接粗糙,与周边连接不连续,并夹有大量焊渣(图6)。随后对非工装区域底板焊接质量进行目测,未发现底板的搭接焊缝、边板与罐壁板圆周角接焊缝的外观缺陷。检测区域锁定为:储油罐底板原焊制四个工装的区域,属于典型的大型工件局部检测。http://www.paper.edu.cn-2-图3位置3的工装痕迹图4位置2局部放大图图5补焊返修焊道图6补焊返修焊道中含大量焊渣2.2检测方法的选定储油罐底板工装区域的泄漏,必然是区域中的贯穿性缺陷引起。为了确定缺陷位置原因,首选要对区域底板进行表面检测。通常对表面缺陷的检测方法[1]中,磁粉检测焊缝时,由于其探测最大深度[2],达不到事故油罐底板厚度检测要求。涡流检测又由于缺陷显示器材为电压表、示波器与记录仪,显示方式是线圈电压和相位变化,为物理量不直观,野外现场检测分析也较为不便。而以毛细原理作用的渗透检测不受表面缺陷方向深透的影响,缺陷显示直观,缺陷性质也基本可判定,检测灵敏度高,操作方便,符合本事故底板的检测要求。针对本储油罐泄漏事故,比较各类型的渗透检测法后,最终选定溶剂去除型着色渗透检测法:设备简单,携带方便,不需要暗室与黑光灯,可在无水无电的场合进行检测;对非批量单个工件检测速度快,适合于外场和大型工件局部检验,配合返修或怀疑的部位,可随时进行局部检验;缺陷污染对渗透检测灵敏度的影响较对荧光渗透检测的影响轻;与溶剂悬浮型显像剂配合使用,能检测出非常细小的开口缺陷,且检测可重复性好[1]。2.3着色检测溶剂去除型着色渗透剂型号HG-Z99S2通用型,检测的基本程序如下:检测前准备(准备检测器材及防护装备口罩手套等)→预清洗→渗透→去除表面多余的渗透液→显像→观察记录(拍照)及分析。预清洗意义:施加渗透液之前,必须对需要检测的部位进行预清洗,防止污染物堵塞缺陷开口,阻碍渗透液对工件的润湿、渗入,污染渗透液,降低干扰掩盖真实缺陷的显示,影响检测判断。清洗范围:检测部位四周向外扩展约25mm;方法:溶剂清洗——用溶剂清洗剂、擦布(纸巾)、毛刷、金属刷等清洗干净检测部位的油污、锈迹等污物。渗透,要求:在整个渗透时间内保持被检部位完全被渗透液覆盖及处于润湿状态;方法:喷涂法(操作简单,喷洒均匀,机动灵活,非常适合大工件局部检测);时间:约15min;温度:10~50℃。http://www.paper.edu.cn-3-去除表面多余的渗透液,具体操作:先用不脱毛的纸巾或布擦拭去除工件表面多余渗透液,然后再用沾有去除剂的干净不脱毛的布或纸巾擦拭,直至将被检表面上多余的渗透液全部擦净。注意事项:擦拭时应按一个方向擦拭,不得往复擦拭;布纸巾只能被去除剂润湿,不能过饱和...