某化工厂乙烯球罐定期检验中（图1，技术参数见表1），两块球壳板C1、C9硬度值异常偏低，球壳板C1内表面硬度值HB119～125、球壳板C9内表面硬度值HB130～140，两块球壳板外观无明显变形，而其他球壳板硬度值均在HB190～210之间。定期检验过程中，采用硬度、光谱、显微金相等检测手段对球壳板材质状况进行了检测和分析，两块球壳板硬度偏低现象是其表面脱碳导致的。通过对硬度偏低部位打磨消除和安全状况分析，该球罐承受载荷能力能够满足使用条件要求。
　　一、硬度、光谱、显微金相检测及分析
　　1.硬度检测及分析
　　对C1内表面及C9内、外表面进行了硬度检测，其结果见表2至表4。
　　由表2至表4可知，硬度值变化趋势为随打磨深度的增加而提高。基于材料硬度与材料抗拉强度之间的关联关系，按照 DIN EN ISO18265《金属材料硬度值的换算》，打磨2.5mm深度时，硬度值为HB190.0，其对应的材料抗拉强度为640MPa，大于07MnNiCrMoVDR材料标称抗拉强度下限值610MPa。由此可知，硬度偏低范围为由表层开始2.5mm以内。
　　2.光谱分析
　　采用定量光谱分析方法对局部硬度异常较低的C1、C9球壳板进行主要合金含量的光谱分析，其结果符合GB150—1998附录A中有关07MnNiCrMoVDR的要求。
　　3.金相分析
　　采用现场金相复膜方法对局部硬度异常较低的C1、C9球壳板进行金相分析。结果表明，球壳板存在脱碳现象，随打磨深度增加，脱碳现象逐渐减少至最终消失，也证明了局部硬度异常偏低仅限于局部球壳板内外表面的沿壁厚方向上的一定区域内，而不是整个壁厚方向上的全部劣化。
　　综合硬度、光谱、金相等测试结果进行分析，乙烯球罐I-TK-9561C的局部球壳板硬度异常偏低现象不是球罐制造过程中或者使用过程中产生的损伤，而是球壳板的钢板材料本身由于遭到某种异常受热过程所导致的表面脱碳现象。
　　二、球罐安全状况分析
　　1.局部硬度异常的结构极限分析
　　根据硬度、光谱、金相分析结果，考虑到球罐损伤范围在内外表面2.5mm以内，保守假设球罐内外表面2.5mm厚度范围以内材料不承载，则实测壁厚38.6mm，球罐有效厚度33.6mm，即假设球罐整体减薄5mm。根据GB/T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》中有关球形容器的塑性极限载荷的计算公式进行计算，有效厚度为33.6 mm时的许用载荷P为3.32MPa，大于球罐最高工作压力（2.0MPa），因此，局部硬度异常不影响球罐安全使用。
　　2.凹坑缺陷最高允许工作压力分析
　　根据GB/T19624-2004，对硬度异常部位打磨的凹坑进行无量纲参数G0计算，通过计算得出G0为0.0041≤0.10，说明该坑在允许范围内。
　　三、综合分析
　　上述检测结果证明局部球壳板硬度异常偏低部位没有明显变形，没有明显腐蚀减薄，材料合金成分基本符合材料标准要求，损伤范围不超过由表面开始2.5mm以内，球罐承受载荷能力能够满足使用条件要求。综上所述，乙烯球罐I-TK-9561C在正常操作条件（最高工作压力：2.0MPa；最高工作温度：-27℃；介质：乙烯）下可以使用。
　　（作者单位：北京市特种设备检测中心）