湿式气柜常见故障的分析

          煤气贮柜为城市煤气输配中主要设备,它运行正常与否,直接关系到城市居民的生活、工业用户的生产,因此,气柜的维护和检修成为煤气行业中一项重点工作。本文着重结合实际对湿式气柜在运行当中的主要常见故障加以分析。
二、故障分析
1.      气柜钟罩塔节下带板的疲劳实际生产中气柜是在交变载荷作用下,如:受外界风力作用,使其所受应力随着时间呈周期性变化。我们知道金属材料本身就可能存在一些诸如气孔、杂质等缺陷,这些地方将出现应力集中,而气柜由于构造上的因素和边缘局部应力,在下带板部位也将产生局部峰值应力。在交变应力作用下,当位于这些高应力区的受力最大的晶粒所受应力超过屈服限时,晶粒将会产生滑移线,并逐渐发展成微小的裂纹,裂纹两端在交变应力作用下不断发展,最终导致气柜的泄漏。
         气柜升起的塔节受到最大外载为水平风荷载,构成了气柜塔体交变应力主要来源。
        螺旋气柜在风载作用下受力如图1

        气柜最大水平轮压(导轮轴轴向力)为风载水平轮压

         煤气厂为了使气柜最大限度地发挥其作用,始终要将气柜控制在尽可能高的位置,既使风大情况下也要保证钟罩塔节的升起高度,可以说钟罩塔节长年处在贮气状态,就壁板而言,钟罩塔节承受风载荷交变应力的循环次数为最多。
        由湿式气柜结构可知,钟罩塔节全部升起时,导轮在其下带板部位,因此,在载荷作用下,导轨下端的下带板为承受交变应力的最强区。
         实践中气柜出现疲劳裂纹正是此处,例如:阜新煤气厂5000m3缓冲气柜8根导轨中有3根下部下带板出现裂纹(见图2)。
         由此得出,对气柜壁板进行疲劳分析,其重点应集中于长年处于贮气状态塔节的导轨部位的下带板,而作为最大外载的水平风载荷是气柜壁板出现疲劳裂纹的主要因素。
2.水槽外表面及其它部位的腐蚀根据几年来我们在实践中的观察,气柜主要腐蚀部位有:(1)水槽外表面(外部有保温隔墙)。(2)水槽内气、液相交接处。
(3)塔节下挂圈焊缝。

         针对上述各部位由于都有电解质溶液一水的存在，所以发生的腐蚀应主要归结于电化学腐蚀。

 (1)有保温隔墙的水槽外表面，在夏季几个月时间内始终挂满了水珠，这些水珠是因为夏季热空气遇水槽壁板冷却降温到露点而形成，这就为金属的电化学腐蚀创造了条件，尤其防腐涂层破坏部位，在富氧的水珠作用下腐蚀较快，实际表现为整个水槽外表面呈上下条状腐蚀，似水珠流下的痕迹。

2)水槽内壁气、液相交接处的腐蚀与水中含较高浓度的氧有关。当氧进入水中时，氢氧化亚铁很快地被氧化为溶解度更小的褐色氢氧化铁，由于这种腐蚀产物疏松，不能起保护作用，随着腐蚀过程的进行，氢氧化铁进一步变成复杂的铁的化合物即nFeO·mFeZ03·pH ZO。当有氧存在时，钢板一直腐蚀下去，直到氧耗尽为止，但气、液相交界处的氧是无法耗尽的。气柜内壁其它部位经实际观察基本上没有发生腐蚀，既使是水槽内壁和底板。这是因为煤气当中的焦油成份在内壁形成一层致密的保护层。
3)阜新煤气厂湿式气柜塔节下挂圈焊缝的腐蚀为整体气柜腐蚀最严重部位，许多点已腐蚀成“锅底”状的深坑，甚至圆洞。由于焊缝部位为残余应力的集中区，因此应力腐蚀是其损坏的主要因素，加之有些焊渣、药皮未能清理掉，防腐涂层起不到应有的作用，腐蚀介质直接与金属表面接触，使其腐蚀速度大大加快。
三、处理方法
        采取增加易疲劳区强度的方法，提高抗

(1)裂纹两端钻“止裂孔”。
(2)用角磨机顺裂纹打坡口后进行焊接，然后再用角磨机将焊缝打平。风荷载能力，具体工序如下:
3)贴补相当母材厚度的钢板，注意根据此板的面积可钻削数个均布的通孔(约l Omm )，贴补板周边满焊，中间通孔全部“铆焊”。另外，也可采用“挖补”的方法，贴补板要求与上述相同。全过程完毕，务必不能忘记进行合适的防腐涂层处理。
 2.防腐措施
1)有保温隔墙的气柜水槽，在其夹层的上方均匀开设几个天窗，夏季打开后与下部门、窗形成气体对流，尽快将水槽外壁板潮气带走，避免水份在水槽外壁的滞留，起到防腐目的。
2)水槽内气、液相交界处的防腐问题靠防腐涂层的合理选择减缓腐蚀速度，目前尚无更好的方法彻底解决此问题。实际上气、液相交界处的腐蚀较其它严重部位要轻微得多.
3)气柜下挂圈焊缝腐蚀经补焊完后，需用热处理方法消除残余应力，然后务必清理干净后，再刷合适的防腐涂层。
         几年来，阜新煤气厂经过对湿式气柜的停气大修，证实了本文采用的方法简便、实用，有效地延长了气柜的使用寿命。
 

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