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400m3液氨球罐裂纹成因分析

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-24 17:05:15

近期聊城分院在对鲁西化工集团阳谷第五化肥厂400m3液氨球罐进行全面检验的过程中，先后发现上下极板存在夹层、环焊缝出现裂纹、下部液位计接管严重腐蚀等问题，下面就裂纹成因及其预防做一分析和介绍。

该球罐设计压力：2.2MPa，设计温度：-10～50℃，内径Φ9200mm，工作介质：液氨，球壳板材质：16MnR，设计厚度34mm。球罐为桔瓣式五带八支柱赤道正切型球罐共54块球壳板，根据预先制定的球罐检验方案，在对上温带与赤道带对接的环焊缝作磁粉检验时，东、西面分别发现了一道裂纹，经打磨消除确认为表面裂纹，其中东面环焊缝裂纹较深，打磨消除后形成的凹坑根据《压力容器定期检验规则》校核确认不需要补焊。

对裂纹产生原因分析认为是液氨对16MnR板材的应力腐蚀所致，16MnR材料强度级别较高，组对焊接时焊缝处存在较高焊接残余应力，虽经整体热处理，但发生裂纹处为一丁字焊缝，应力状态复杂，此外液氨罐在充装、排料及检修过程中，容易受空气的污染，空气中的氧和二氧化碳则促进氨对钢的腐蚀，其反应如下：
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反应中的氨基甲酸氨对钢有强烈的腐蚀作用，使钢材表面的钝化膜产生破裂，并在此产生阳极型腐蚀。由于丁字焊缝处残余应力值较高，且长期处于液面以下，极易产生应力腐蚀裂纹。
采取下列措施有利于防止液氨对球罐的应力腐蚀：
     1.球壳板组焊时，采取整体热处理措施尽量消除焊接残余应力。
     2.尽可能用低温用钢的低碳钢来焊制液氨储罐；
     3.尽量保持较低的工作温度；
     4.减少空气污染。

山东特检院聊城分院：王道文

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