油罐泄漏失效分析

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1、http://www.paper.edu.cn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

2、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

3、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。-1-http://www.paper.edu.cn图3位置3的工装痕迹

4、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，[1]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中，磁粉检测焊缝时，由于[2]其探测最大深度,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，

5、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[1]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。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）

6、→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

7、：10～50℃。-2-http://www.paper.edu.cn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，更不允许用清洗剂直接在被检面上冲洗，因为流动的溶剂会冲洗掉缺陷中的渗透液，造成过清洗；去除时应在白光下监视去除效果。显像的具体操作：将显像剂喷涂于受检部位表面，喷涂时，喷嘴距被检工件表面一般以300～400毫米为宜，喷洒方向

8、与受检面夹角为30～40°，以形成薄而均匀的显像剂层，显像剂覆盖层厚度不宜太厚与太薄，以0.05～0.07毫米为宜。2.4金相制备为进一步分析引起泄漏发生的原因，有必要对储灌制作材料Q235钢进行金相分析。制备金相的试样