１０萬m³浮頂儲油罐旋轉浮梯走軸榫破裂失靈說明

伴隨著在我國經濟發展的迅速發展趨勢和老百姓衣食住行水準的提升，能耗大幅度提高，原油和成品油批發的要求猛增。大中型立柱式鋼質儲存罐是化工石油業十分關鍵的儲運設備，愈來愈多地用以石油、成品油批發等貯運工程項目。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表層的浮頂和立柱式圓柱形罐內、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平臺與浮頂中間搭建有一旋轉浮梯，其關鍵功效是有利于工作人員歷經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。旋轉浮梯一旦產生毀壞，浮頂沒法一切正常工作中。看得見，旋轉浮梯是浮頂儲油罐的關鍵構件。

某化工廠１０萬m³石油浮頂罐的旋轉浮梯走軸榫為軸套構造，在浮頂部用以支撐點和旋轉。在石油罐收油和付油時，旋轉浮梯跟隨波動。２０１３年４月產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，一切正常服現役時間為３２０００ｈ。

本工作中對１０萬m³浮頂儲油罐旋轉浮梯走軸榫在運作全過程出現破裂無效狀況開展根本原因，并明確提出有關的防止提議，清除再次出現破裂的安全隱患，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。依據斷口的宏觀經濟特點，總體較不光滑，未見顯著的塑性形變。圖１（ｂ）的Ａ部位所在的地區有拋光標識的地區，為疲憊地區，較為光潔的疲憊區造成的緣故是因為在疲憊裂痕產生和發展趨勢的地區，在循環系統荷載的功效下，數次產生碰撞和碾磨狀況，使疲憊區產生光潔的外型。

除開損壞地區外，外部經濟上可觀查到管理中心破裂地區Ｄ的纖維晶相Ｂ；次之，宏觀經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，外部經濟上放射形花紋地區為標準解理構造，屬脆斷；另外，在Ｃ地區圖示部位，可以觀查到半環形的裁切唇區。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力標準下迅速破裂的斷口晶相。

１．２外部經濟解析

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

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，結果如圖所示３圖示。從試件的合金成分關鍵為鐵素體和網狀結構金相組織。機構中晶體不勻稱，鐵素體晶體粗壯。此外此類機構表明原材料未歷經熱處理，一切正常的熱處理的機構應是淬火索氏體，并且該機構也非優質的淬火機構，由于優質的淬火機構應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，結果如表１圖示。將檢測結果與ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９規范較為發覺扶手電梯軸材料成份中硅含水量０．４７，錳含水量１．４１，得出結論材料不符高品質的高碳鋼規范。

１．５結構力學檢測

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

二 結果與探討

因為浮頂罐的浮梯走軸榫為軸套構造，在罐頂部用以支撐點和旋轉。石油罐收油和付油時，浮盤頂端的旋轉浮梯跟隨波動，浮梯走軸榫遭受交替變化地應力的危害，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 依據及提議　

依據左右根本原因，獲得下列依據并提意見。

依據：

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

提議：

（１）浮梯走軸榫的材料應更新，可采用碳素鋼如２Ｃｒ１３；

（２）走軸榫軸套（銅套）構造，橫著設立注油槽，保持穩定潤化；

（３）儲油罐浮頂可采用監控攝像頭提升監控器，及時處理常見故障并清除。

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