１０萬m³浮頂儲油罐旋轉(zhuǎn)浮梯走軸榫破裂失靈說明

伴隨著在我國經(jīng)濟發(fā)展的迅速發(fā)展趨勢和老百姓衣食住行水準的提升，能耗大幅度提高，原油和成品油批發(fā)的要求猛增。大中型立柱式鋼質(zhì)儲存罐是化工石油業(yè)十分關(guān)鍵的儲運設(shè)備，愈來愈多地用以石油、成品油批發(fā)等貯運工程項目。在各種石化廠的修建中，廣泛運用的是大中型立柱式鋼質(zhì)圓柱形拱頂儲存罐和浮頂儲存罐。浮頂儲存罐是由浮在罐里液體物質(zhì)表層的浮頂和立柱式圓柱形罐內(nèi)、罐底及附注所組成，浮頂立即浮在液位上，伴隨著罐里貯液量的提升或降低而左右波動。

浮頂儲油罐罐頂服務(wù)平臺與浮頂中間搭建有一旋轉(zhuǎn)浮梯，其關(guān)鍵功效是有利于工作人員歷經(jīng)這一安全通道抵達浮頂，對浮頂以及附注開展平時定期檢查維修保養(yǎng)。旋轉(zhuǎn)浮梯一旦產(chǎn)生毀壞，浮頂沒法一切正常工作中?？吹靡姡D(zhuǎn)浮梯是浮頂儲油罐的關(guān)鍵構(gòu)件。

某化工廠１０萬m³石油浮頂罐的旋轉(zhuǎn)浮梯走軸榫為軸套構(gòu)造，在浮頂部用以支撐點和旋轉(zhuǎn)。在石油罐收油和付油時，旋轉(zhuǎn)浮梯跟隨波動。２０１３年４月產(chǎn)生浮梯走軸榫破裂無效的狀況，嚴重危害了儲存罐的安全性運作。浮梯走軸榫破裂部位坐落于軸的正中間位置，一切正常服現(xiàn)役時間為３２０００ｈ。

本工作中對１０萬m³浮頂儲油罐旋轉(zhuǎn)浮梯走軸榫在運作全過程出現(xiàn)破裂無效狀況開展根本原因，并明確提出有關(guān)的防止提議，清除再次出現(xiàn)破裂的安全隱患，期望對大中型儲存罐的安全性運作有參照實際意義。

一實驗１．１宏觀經(jīng)濟觀查

圖１（ａ）是浮梯走軸榫的樣子及脫軸位置，軸表層不光滑，暗淡無光。圖１（ｂ）為浮梯走軸榫的斷口晶相。斷口表層損壞比較嚴重，存有顯著的被二次毀壞地區(qū)。依據(jù)斷口的宏觀經(jīng)濟特點，總體較不光滑，未見顯著的塑性形變。圖１（ｂ）的Ａ部位所在的地區(qū)有拋光標識的地區(qū)，為疲憊地區(qū)，較為光潔的疲憊區(qū)造成的緣故是因為在疲憊裂痕產(chǎn)生和發(fā)展趨勢的地區(qū)，在循環(huán)系統(tǒng)荷載的功效下，數(shù)次產(chǎn)生碰撞和碾磨狀況，使疲憊區(qū)產(chǎn)生光潔的外型。

除開損壞地區(qū)外，外部經(jīng)濟上可觀查到管理中心破裂地區(qū)Ｄ的纖維晶相Ｂ；次之，宏觀經(jīng)濟上可見到放射形花紋所占總面積約為總體總面積的１／２，外部經(jīng)濟上放射形花紋地區(qū)為標準解理構(gòu)造，屬脆斷；另外，在Ｃ地區(qū)圖示部位，可以觀查到半環(huán)形的裁切唇區(qū)。裁切唇表層光潔，與軸的交角約為４５°。依照斷裂力學見解這是裂痕在平面圖地應(yīng)力標準下迅速破裂的斷口晶相。

１．２外部經(jīng)濟解析

對斷口開展外部經(jīng)濟觀查，在Ａ疲憊源地區(qū)有很多的二次裂痕和寬敞服務(wù)平臺及小量淺韌窩。在Ｂ放射性地區(qū)外部經(jīng)濟上觀查關(guān)鍵為延性的準解理破裂晶相。Ｄ地區(qū)橫斷面外部經(jīng)濟晶相能夠 觀查到，在近裂痕源周邊的斷口晶相關(guān)鍵為解理破裂。

１．３金相檢驗

取脫軸管理中心位置的截面開展合金成分解析，結(jié)果如圖所示３圖示。從試件的合金成分關(guān)鍵為鐵素體和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金相組織。機構(gòu)中晶體不勻稱，鐵素體晶體粗壯。此外此類機構(gòu)表明原材料未歷經(jīng)熱處理，一切正常的熱處理的機構(gòu)應(yīng)是淬火索氏體，并且該機構(gòu)也非優(yōu)質(zhì)的淬火機構(gòu)，由于優(yōu)質(zhì)的淬火機構(gòu)應(yīng)是小塊金相組織和細微鐵素體片。

１．４材料解析

對試品開展材料解析，結(jié)果如表１圖示。將檢測結(jié)果與ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９規(guī)范較為發(fā)覺扶手電梯軸材料成份中硅含水量０．４７，錳含水量１．４１，得出結(jié)論材料不符高品質(zhì)的高碳鋼規(guī)范。

１．５結(jié)構(gòu)力學檢測

硬度測試結(jié)果如表２圖示。根據(jù)ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９規(guī)范，其強度應(yīng)不大于１９７（ＨＢ），從參考值上符合規(guī)定。沖擊性功檢測數(shù)據(jù)顯示，其沖擊性功參考值為４１Ｊ，依照ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９規(guī)范，其沖擊性功標值應(yīng)不低于３９，因而符合規(guī)定，但耐沖擊特性相對性不高。

二 結(jié)果與探討

因為浮頂罐的浮梯走軸榫為軸套構(gòu)造，在罐頂部用以支撐點和旋轉(zhuǎn)。石油罐收油和付油時，浮盤頂端的旋轉(zhuǎn)浮梯跟隨波動，浮梯走軸榫遭受交替變化地應(yīng)力的危害，另外使走軸榫表層遭受損壞毀壞，在表層缺點處非常容易造成疲憊裂痕。

融合對浮梯走軸榫材料的解析結(jié)果，歸屬于高碳鋼的材料，可是材料中錳含水量，硅含水量偏高，進而減少了走軸榫的抗壓強度和斷裂韌性，非常是橫著塑性變形和斷裂韌性減少更加顯著。

三 依據(jù)及提議　

依據(jù)左右根本原因，獲得下列依據(jù)并提意見。

依據(jù)：

（１）走軸榫的材料ＨＴ２００硅含水量，錳含水量過高，造成走軸榫材料物理性能降低。

（２）高碳鋼材料的走軸榫在軸套構(gòu)造運作中軸表層非常容易遭受損壞而造成表層缺點。

（３）在循環(huán)系統(tǒng)交替變化的地應(yīng)力危害下，走軸榫表層缺點位置非常容易造成疲憊裂痕，最后產(chǎn)生破裂。

提議：

（１）浮梯走軸榫的材料應(yīng)更新，可采用碳素鋼如２Ｃｒ１３；

（２）走軸榫軸套（銅套）構(gòu)造，橫著設(shè)立注油槽，保持穩(wěn)定潤化；

（３）儲油罐浮頂可采用監(jiān)控攝像頭提升監(jiān)控器，及時處理常見故障并清除。

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