１０萬(wàn)m³浮頂儲(chǔ)油罐旋轉(zhuǎn)浮梯走軸榫破裂失靈說(shuō)明

伴隨著在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迅速發(fā)展趨勢(shì)和老百姓衣食住行水準(zhǔn)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(chǔ)存罐是化工石油業(yè)十分關(guān)鍵的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備，愈來(lái)愈多地用以石油、成品油批發(fā)等貯運(yùn)工程項(xiàng)目。在各種石化廠的修建中，廣泛運(yùn)用的是大中型立柱式鋼質(zhì)圓柱形拱頂儲(chǔ)存罐和浮頂儲(chǔ)存罐。浮頂儲(chǔ)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(dòng)。

浮頂儲(chǔ)油罐罐頂服務(wù)平臺(tái)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(dá)浮頂，對(duì)浮頂以及附注開(kāi)展平時(shí)定期檢查維修保養(yǎng)。旋轉(zhuǎn)浮梯一旦產(chǎn)生毀壞，浮頂沒(méi)法一切正常工作中?？吹靡?jiàn)，旋轉(zhuǎn)浮梯是浮頂儲(chǔ)油罐的關(guān)鍵構(gòu)件。

某化工廠１０萬(wàn)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(diǎn)和旋轉(zhuǎn)。在石油罐收油和付油時(shí)，旋轉(zhuǎn)浮梯跟隨波動(dòng)。２０１３年４月產(chǎn)生浮梯走軸榫破裂無(wú)效的狀況，嚴(yán)重危害了儲(chǔ)存罐的安全性運(yùn)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(shí)間為３２０００ｈ。

本工作中對(duì)１０萬(wàn)m³浮頂儲(chǔ)油罐旋轉(zhuǎn)浮梯走軸榫在運(yùn)作全過(guò)程出現(xiàn)破裂無(wú)效狀況開(kāi)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(duì)大中型儲(chǔ)存罐的安全性運(yùn)作有參照實(shí)際意義。

一實(shí)驗(yàn)１．１宏觀經(jīng)濟(jì)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(wú)光。圖１（ｂ）為浮梯走軸榫的斷口晶相。斷口表層損壞比較嚴(yán)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(jì)特點(diǎn)，總體較不光滑，未見(jiàn)顯著的塑性形變。圖１（ｂ）的Ａ部位所在的地區(qū)有拋光標(biāo)識(shí)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?yàn)樵谄v裂痕產(chǎn)生和發(fā)展趨勢(shì)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(kāi)損壞地區(qū)外，外部經(jīng)濟(jì)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(jì)上可見(jiàn)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(jì)上放射形花紋地區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)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(xué)見(jiàn)解這是裂痕在平面圖地應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)下迅速破裂的斷口晶相。

１．２外部經(jīng)濟(jì)解析

對(duì)斷口開(kāi)展外部經(jīng)濟(jì)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(tái)及小量淺韌窩。在Ｂ放射性地區(qū)外部經(jīng)濟(jì)上觀查關(guān)鍵為延性的準(zhǔn)解理破裂晶相。Ｄ地區(qū)橫斷面外部經(jīng)濟(jì)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(yàn)

取脫軸管理中心位置的截面開(kāi)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(jī)構(gòu)中晶體不勻稱，鐵素體晶體粗壯。此外此類(lèi)機(jī)構(gòu)表明原材料未歷經(jīng)熱處理，一切正常的熱處理的機(jī)構(gòu)應(yīng)是淬火索氏體，并且該機(jī)構(gòu)也非優(yōu)質(zhì)的淬火機(jī)構(gòu)，由于優(yōu)質(zhì)的淬火機(jī)構(gòu)應(yīng)是小塊金相組織和細(xì)微鐵素體片。

１．４材料解析

對(duì)試品開(kāi)展材料解析，結(jié)果如表１圖示。將檢測(cè)結(jié)果與ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９規(guī)范較為發(fā)覺(jué)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(xué)檢測(cè)

硬度測(cè)試結(jié)果如表２圖示。根據(jù)ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９規(guī)范，其強(qiáng)度應(yīng)不大于１９７（ＨＢ），從參考值上符合規(guī)定。沖擊性功檢測(cè)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(biāo)值應(yīng)不低于３９，因而符合規(guī)定，但耐沖擊特性相對(duì)性不高。

二 結(jié)果與探討

因?yàn)楦№敼薜母√葑咻S榫為軸套構(gòu)造，在罐頂部用以支撐點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)。石油罐收油和付油時(shí)，浮盤(pán)頂端的旋轉(zhuǎn)浮梯跟隨波動(dòng)，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(diǎn)處非常容易造成疲憊裂痕。

融合對(duì)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(jìn)而減少了走軸榫的抗壓強(qiáng)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(jiàn)。

依據(jù)：

（１）走軸榫的材料ＨＴ２００硅含水量，錳含水量過(guò)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(yùn)作中軸表層非常容易遭受損壞而造成表層缺點(diǎn)。

（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(diǎn)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(rùn)化；

（３）儲(chǔ)油罐浮頂可采用監(jiān)控?cái)z像頭提升監(jiān)控器，及時(shí)處理常見(jiàn)故障并清除。

（上海市墨鉅特殊鋼）梳理
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