关键词：液化；石油气钢瓶；判废
液化石油气钢瓶是应用广泛的特种设备。由于其使用范围广， 且主要用于民用， 因此其产品质量对人民的生命财产安全具有非常重要的影响。为了确保钢瓶的安全使用, 同时又不盲目地将过多的钢瓶报废, 对钢瓶有可能产生的各种表面和内在缺陷所产生的影响进行研究, 就成为十分迫切的课题。
一、技术要求
钢瓶存在的缺陷超过下列各条中的一条或一款的规定必须作判废处理：
1、钢瓶外表面检验。钢瓶表面划痕长度小于70毫米时，其划痕最大深度不超过0.6毫米，划痕长度大于、等于70毫米时，划痕最大深度不超过0.4毫米；钢瓶表面凹坑深度不得超过15毫米；凹坑边缘不允许有棱角。
2、腐蚀检验。表面只有带状腐蚀的钢瓶，其腐蚀长度小于80毫米时，其最大腐蚀深度不超过0.75毫米；腐蚀长度大于（或等于）80毫米时，最大腐蚀深度不超过0.65毫米；表面大面积均匀腐蚀的钢瓶，其腐蚀最小剩余厚度不小于2毫米。
3、表面复合缺陷检验。表面大面积均匀腐蚀的钢瓶，在腐蚀范围内不允许有深度0.5毫米的凹坑；表面大面积均匀腐蚀的钢瓶，在腐蚀范围内具有划痕时，其长度小于70毫米时，最大划痕深度不超过0.3毫米；当划痕长度大于（或等于）70毫米时，最大划痕深度不超过0.2毫米；表面凹坑深度小于5毫米时，划痕长度小于70毫米，其划痕最大深度不超过0.3毫米：表面划痕长度大于（或等于）70毫米时，其划痕最大深度不超过0.2毫米；表面凹坑深度大于5毫米时，不允许有划痕，钢瓶不得有肉眼可见的容积变形，钢瓶瓶阀座不允许塌陷。
二、钢瓶焊缝质量检验
1、外观检查与评定。裂纹: 瓶体材料因金属原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的裂缝，它具有尖锐的缺口和较大长宽比的特点。裂纹是气瓶中最危险的一种缺陷。因为它是导致气瓶爆破的主要因素，并加速气瓶的疲劳破裂与腐蚀断裂。划伤: 因尖锐锋利物体刮擦造成瓶体局部壁厚减薄，且在表面留下底部是尖角的线状机械损伤。凹坑: 由于打磨、磨损、氧化皮脱落或其它非腐蚀原因造成的瓶体局部壁厚减薄，表面浅平的洼坑状缺陷。凹陷: 瓶体因钝状物撞击或挤压，造成的壁厚无明显变化的局部塌陷变形。腐蚀: 金属与合金受到周围介质的化学作用或电化学作用，以致逐渐发生破坏，这种现象称为腐蚀。腐蚀是气瓶在使用过程中，最容易产生的一种缺陷，严重时都会导致气瓶的失效或破坏。1) 点腐蚀: 腐蚀表面长径及腐蚀部位密集程度均未超过有关标准规定的孤立坑状腐蚀。2) 线状腐蚀: 由腐蚀点连成的线状沟痕或由腐蚀点构成的链状或带状腐蚀缺陷。3) 局部腐蚀: 腐蚀表面平坦且腐蚀表面面积未超过有关标准规定的小面积腐蚀缺陷。
3、耐压试验。耐压试验应以水为试验介质，耐压试验压力为3.2MPa，保压一分钟后卸压，保压时不得有泄漏现象，耐压试验测定的容积残余变形率不得超过10%。
三、钢瓶的判废
1、表面腐蚀。钢的腐蚀破坏形式按它的破坏现象可分为均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀疲劳。其中点腐蚀和晶间腐蚀属于选择性腐蚀, 应力腐蚀和腐蚀疲劳属腐蚀断裂。而最危险又较常见的是, 壳体金属在拉应力与腐蚀介质的双重作用下产生的应力腐蚀破裂。因此, 对液化石油气钢瓶, 是否存在应力腐蚀是一个应予以充分注意的问题。通过对使用多年且外表面腐蚀相当严重的旧钢瓶取样进行拉伸试验、化学分析及金相分析可知, 经过多年腐蚀后的钢瓶经解剖后的机械性能、化学成分及金相组织, 均未发生实质性的变化。从历年钢瓶发生的爆炸事故来看, 也未发现由于应力腐蚀所引起的破坏, 而大部分是由于超装所引起。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此, 在一般情况下可以排除钢瓶存在应力腐蚀的可能性。覆盖在钢瓶内表而的腐蚀产物, 经x光结构分析, 是以Fe3O4为主并有少量的硫化物。这表明, 钢瓶的内表面腐蚀, 主要是由于空气中的氧作为去极剂的电化学腐蚀。而钢瓶通常情况下装有角阀, 空气难以进入, 因此内表面腐蚀甚微, 可以忽略。将外表面腐蚀严重的钢瓶进行解剖, 其内表面仍非常光亮。
2、划痕。由分析纵向划痕比其它方向的划痕更具破坏性。所以, 试验划痕均以钢瓶上壁厚减薄最大的最大应力区的纵向划痕为准, 并在此基础上确定划痕的极限尺寸。试验划痕根部为30。为尖角, 试验中仅变更各条划痕的长度和深度。由于实际的划痕不可能达到如此尖锐程度, 所以试验结果是偏于安全的。每只试验钢瓶上划有8条深度和长度各异的人工划痕。在水压试验后, 除一条划痕爆破外, 其它划痕有时亦会出现不同程度的明显裂纹。整理结果时, 以爆破口为准, 同时参照明显出现裂纹的划痕数据。大部分钢瓶的爆破压力均在9 -11MPa。分别以爆破口的原划痕长度和最小残留壁厚为横坐标和纵坐标, 以最下部的点包络成线, 即定为钢瓶的划痕极限尺寸。当钢瓶表面划痕长度小于70 毫米时, 其划痕最大深度不超过0.6 毫米; 划痕长度大于、等于70 毫米时, 划痕最大深度不超过0.4毫米。
四、液化石油气钢瓶判废暂行规定
1、确定：划痕——钢瓶在制造、使用、运输过程，因挤压、拉毛、磕划而在瓶体表面形成的沟状擦伤，有的呈线状痕迹。这种缺陷虽不改变钢瓶的整体几何形状，但在沟底发生了明显的壁厚减薄。带状腐蚀——钢瓶外表面由于大气腐蚀和雨水冲蚀所形成的分散点状腐蚀连结成带状的表面腐蚀现象。凹坑——钢瓶因受外力撞击或挤压，在瓶体上发生的表面凹陷。这种缺陷一般不引起瓶体壁厚的改变，而只使某一局部表面失去了正常几何形状。大面积均匀腐蚀——钢瓶外表面由于大气腐蚀和雨水冲蚀所形成的腐蚀面积大于钢瓶表面积30%以上的均匀腐蚀现象或钢瓶表面严重腐蚀区，单块面积超过钢瓶表面积20%的腐蚀缺陷，通常有氧化剥落的锈迹。容积变形——钢瓶容积或直径（周长）超过规定值，这是一种永久性的变形。表面复合缺陷——钢瓶外表面同一部位具有两种或两种以上的下列缺陷：划痕、凹坑、大面积均匀腐蚀。钢瓶瓶阀座的塌陷——瓶阀座附近出现的不符合钢瓶几何形状的局部凹陷，多数是由于瓶阀座焊接质量不佳所引起的严重变形。钢瓶筒体拉伸减薄区——指钢瓶圆柱形筒体与凸形封头相连接的过渡区域。
2、测量方法的确定：凹坑深度（h坑）的测量方法。以弘为基准线，测量钢瓶上凹坑的深度，深度用高度游标卡尺、千分表或直尺等测量。划痕深度的测量方法。划痕深度测量时以最深处为准。测量用的专用量具，卡板的型面曲率半径与钢瓶外廓相符合，千分表下的针尖插入划痕中测量其深度。测量过程中要定期校核千分表读数，以消除由于针尖磨损造成的误差。将软铅（保险丝）锤满划痕之中，取出软铅，用卡尺量得最大的软铅凸起高度，即为划痕深度。大部分钢瓶的爆破压力均在75-85kg /m2。分别以爆破口的原划痕长度和最小残留壁厚为横坐标和纵坐标, 以最下部的点包络成线, 即定为钢瓶的划痕极限尺寸。当钢瓶表面划痕长度小于70 毫米时, 其划痕最大深度不超过0.6 毫米; 划痕长度大于、等于70 毫米时, 划痕最大深度不超过0.4毫米。
液化石油气市场的规范化管理势在必行，液化石油气市场发现的液化石油气钢瓶制造、流通、使用、管理方面的一些间题, 具有一定的普遍性, 尤其是在中、小城镇和农村更为严重, 以前一些有关这方面的法规和目前的现状已经很不适应, 待进一步修订和完善。
参考文献：
［1］杨 坤． 民用液化石油气钢瓶在火灾中的压力变化和破裂爆炸危害分析［J］． 山东师范大学学报( 自然科学版) ， 2017， 28( 3) ．
［2］刘课秀，王恋，卢忠铭． 二氧化碳钢瓶破裂爆炸失效分析［J］． 理化检验－ 物理分册，2017，53( 5) ．
［3］邢迎明，孙丹丹． 钢制无缝气瓶爆炸事故原因分析［J］． 压力容器， 2017， 24( 8) ．
论文作者:纪汶良,张传磊
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
标签：钢瓶论文; 划痕论文; 表面论文; 深度论文; 不超过论文; 长度论文; 缺陷论文; 《科学与技术》2019年21期论文;