稀油密封干式燃气储气罐的安全检测与评估

作者：刘应平陈翠梅霍臻阳绍武　　评论：　更新日期：2012年05月10日

4 评估分析

4.1 立柱受力状况及开裂原因分析

储气罐于周边转角处共设立柱20根，每根立柱分为8段，各段相互连接，在罐内侧现场焊接，焊后用砂轮机加工，柱外侧以高强螺栓连接，立柱由工字钢及导轨焊接而成，每块侧板与两边立柱用6个销钉连接，侧板与立柱、侧板之间均采用气密性焊接(见图1)。正常运行时，导轮在导轨中间运行，导轨受到均匀的压力作用。为防止活塞相对罐体扭转，在1号和11号立柱装有两个防扭铜块。

储气罐本体为大型钢结构，简体的精度主要靠立柱的安装精度来保证。设计时对20根立柱的安装精度要求较高，但在实际施工中，由于安装大型金属结构存在的实际困难，安装垂直度有一定的误差。活塞外直径理论值为44747mm，要想在各个高度导轮与导轨都有理想接触比较困难。随着运行时间的增加，在风、雨、雪的作用下，储气罐本体变形和活塞倾斜度加剧，导轮导轨的不均匀接触也越来越严重。导轮导轨的接触误差，使得各个导轨在不同储气量时受力不均匀，随着运行时间的增长，这种变化又加剧了立柱的变化，形成了一种恶性循环。导轮导轨检测中发现的最大接触误差为12mm，导轨上的轮压痕轨迹局部扭曲或变宽，导轮导轨倾斜接触，说明在活塞升降运动中活塞桁架受力不均匀。

导轨与工字钢相连是由工字钢翼板两端与导轨焊接而成，角焊缝焊角高度仅为4mm左右。罐体的变形、导轮导轨的接触误差、活塞的倾斜与频繁升降导致角焊缝在导轮反复碾压作用下极易发生疲劳开裂^[2]。导轮偏移越严重，工字钢与导轨焊接裂缝就越大。本次干式储气罐检测及以前几座湿式储气罐检测均是在西北方向发现了较多的裂缝，这是因为西北方向在冬天阴湿寒冷，温差应力作用明显。

4.2 储气罐外漏油通道分析

起初，我们怀疑导轨出现缺陷并形成漏油通道，但磁粉和超声波无损检测显示导轨未发现超标缺陷，即没有发现可以形成漏油通道的缺陷。

侧板与立柱采用销钉连接加气密性焊接。现场外观和无损检测中，侧板销钉之间没有发现裂缝和漏油，而相邻侧板连接端点焊缝则发现了裂缝并且是漏油的起点，形成了漏油通道。

因此，在大修时，对相邻侧板连接端点焊缝上的裂缝，要刨去原来的堆焊层，重新施焊，既要保证强度，又要保证密封性；而对其他裂缝补焊，则主要考虑承力作用，补焊时要形成止裂点。

5 结论

这台燃气储气罐罐体已发生了几何中心偏移、椭圆变形、逆时针扭转变形，活塞运行过程中发生了倾斜，本体上有较多的裂缝，形成了油气泄漏，存在着较大的安全隐患，因此大修必须立即进行。建议大修时重点放在以下方面：

① 调整导轮，使导轮导轨正中良好接触。

② 调整活塞配重，保证活塞的平稳升降。

③ 对本体焊缝裂缝进行补焊处理，其中对相邻侧板连接端点焊缝上的裂缝，要刨去原来的堆焊层，重新施焊，既要保证强度，又要保证密封性；而对其他裂缝补焊，则主要考虑承力作用，补焊时要形成止裂点。

④ 大修1年后，对本体倾斜和扭转变形进行复核，若变形严重，则该燃气储气罐应停止使用。

参考文献：

[1] 刘延智，罗文进.干式储气罐活塞密封故障原因和防范措施[J].煤气与热力，2006，26(7)：9-11.