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摘 要：近年来，我国液化石油气储罐泄漏爆炸的事故频发，对于社会的安定以及人民生命财产健康产生了极大的威胁，这主要是液化石油气储罐接管角焊缝开裂所造成的。为了有效地解决这一问题，避免安全事故的发生，本文对液化石油气储罐接管角焊缝开裂的原因作了具体的分析，并给出了相应的修复方案。
关键词：储罐；接管；角焊缝；原因；修复
在社会主义现代化生产建设过程中，各种安全事故频繁发生，一方面是由于在具体的实施管理过程中人为的疏忽，另一方面与当时的气候状况等因素有关。针对这一情况，以下对引发事故的原因作出充分的分析，对于减少相关事故，保障经济建设的安全具有重要意义。
1.液化石油气储罐的检测方法
液化石油气自身具有腐蚀性、有毒、易挥发、遇热易膨胀等特点，在对相关容器进行安全检测时，要注意检测人员自身的安全，所以在进行储罐接管角焊缝开裂原因的检测之前，要选择安全有效的检测方法。目前最为可靠的是运用无损检测技术对这方面的问题进行检测。常用的无损检测技术有磁粉检测法、渗透检测法、超声检测法。
1.1磁粉检测法
筒节与前后封头环向焊接接头内表面20%磁粉检测；筒节与纵向焊接接头内表面、筒节与筒节环向焊缝接头内表面不小于20%磁粉检测；氢鼓包和氢鼓泡的部位100%磁粉检测；对于主螺栓进行清理，查看它的损伤和裂纹状况，必要时进行无损检测。螺纹及过渡部位出现环向裂纹的螺栓要进行更换。磁粉检测按JB/T4730.4-2005 I级验收。
1.2渗透检测法
对于罐体接管与封头、接管与筒体、对储罐内表面，无法进行磁粉检测的部位进行100%渗透。渗透检测按JB/T4730.5-2005 I级验收。
1.3超声检测法
检验时发现焊缝表面裂纹，认为需要进行焊缝埋藏缺陷检查的部位；错边量和棱角度超过制造标准要求的焊缝部位；使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位；承受交变载荷设备的焊接接头和其他应力集中部位；必要时，可以用声发射判断缺陷的活动性。
在对液化石油气进行检测时，为了保证检测的质量，要根据实际情况选用合适的方法，并注重检测方法的综合应用。
2.开裂原因分析
2.1开孔处内部削弱，应力集中
由于在对储罐罐体进行接管开孔焊接之后，罐体接管处内部材料会在一定程度上受到削弱，从而降低该部位的强度。而接管处在日常作业时，大量的液化石油气流动会对其产生一定的压力。因为内壁材料削弱，该部位强度变小以及整体结构受到破坏，部分部位受力超出了相应的承受范围，就会出现罐体的变形开裂。
2.2焊接处冷却过程中出现裂纹
由于液化石油气罐体通常采用的是一种具有一定淬硬倾向的低合金结构钢，在焊接过后的快速冷却过程中，容易形成脆硬的马氏体组织。在压力容器的制造过程中，受气候环境、车间环境、施工工艺以及工作人员的工作状态影响，既没有做好严格的防风保温措施，又没有在焊接之前对接口处进行适当预热，在焊接工作完成之后也没有采取冷却减缓的措施，造成焊缝处脆硬组织的生成。在焊缝处含氢和约束力的作用下，产生了裂纹。
2.3焊材保管不当
在压力容器的制造过程中，对于焊接材料具有严格的要求。而很多制造车间忽视了对于焊接材料的保管力度，导致在焊接工程中，焊条没有经过严格的烘干及防潮处理，含有大量的水分。在高温环境下，水分迅速的氧化产生氢离子附着于焊缝金属中，引起冷裂纹的出现。
2.4焊接热应力
在接管与罐体焊接的过程中，由于两者材料以及性态上的差异，在焊接受热过程中会出现热量分布不均匀的情况，这会造成接管与罐体因热胀冷缩不一致而产生一种交变热应力。在焊接过程中，由于操作上的不规范，焊接处冷却速度过快，在交变热应力与马氏体组织的共同作用下，使得焊缝和热影响区形成冷裂纹出现的力学条件。
2.5焊缝没有充分熔合
在液化石油气储罐的制作过程中，由于焊缝间热量输入不足，接口温度低，会造成接管与罐体之间熔合不充分，造成该部位受力不均匀，个别部位出现受力过大的情况。一旦该处的应力强度因子达到材料断裂韧度值时，裂纹处会出现受力失衡，从而引发变形开裂。
2.6其他因素
另外，在较高的温度环境下，罐体内部受热膨胀会引起罐体变形开裂；运输过程中受路况影响，颠簸摩擦严重，导致内部液体流动，形成一定的作用力，在该作用力之下，会对部分焊接削弱处形成强大的冲击，从而导致罐体变形开裂。
3.修复方式
在对罐体进行修复工作之前，要对罐体进行着色探伤检查，以保证原焊接部位的缺陷已经得到彻底的清除。用乙炔喷焰对内壁补焊区域进行均匀预热，温度控制在150℃左右。使用经过400℃，1-5 小时烘干处理的 3.2FA016焊条进行多层次焊接。在焊机的选用方面，应采用直流式焊机。焊接电流控制在90-100 A。焊条必须存放在恒温筒中，以免受潮，也便于取用。焊接完毕之后，及时盖上保温材料，使补焊区缓冷，避免上述问题的出现。待补焊区域充分冷却后，将补焊处打磨光滑，消除表面咬边等应力集中的地方。使用履带式远红外加热器将内壁 400 mm补焊区域加热至600℃左右，相应部位的外壁也要进行适当的保温处理，该过程须持续2小时，之后进行缓慢冷却。采用磁粉探伤对补焊区进行检查，确保合格。
4.结语
液化石油气储罐接管角开裂是引发储罐安全事故的主要原因之一。为了避免安全事故的产生，接管与罐体之间需要采用更为合理的焊接结构设计。在具体制造过程中，应该保障良好的工作环境，严格按照制造工艺以及相关标准流程进行作业，切不可粗心大意，遗漏了某些环节，影响了储罐自身的质量。同时，在液化石油气储罐的使用过程中，要注意安全，定期的采用无损检测技术对罐体进行安全检测，降低使用风险，保障社会安全。
参考文献：
[1]肖建平.探讨磁轭法和交叉磁轭法在接管角焊缝探伤的应用[J].特种设备安全技术，2009（02）
[2]赵巧良，金巧芳.高压加热器接管角焊缝裂纹的焊补[J].热加工艺，2011（05）
[3]李群松，高永卫.压力容器接管处焊缝泄露的维修[J].磷肥与复肥，2008（02）
[4]韩立柱，王忠民. 液化石油气储罐接管角焊缝的开裂原因[J].中国特种设备安全，2012（10）
关键词：储罐；接管；角焊缝；原因；修复
在社会主义现代化生产建设过程中，各种安全事故频繁发生，一方面是由于在具体的实施管理过程中人为的疏忽，另一方面与当时的气候状况等因素有关。针对这一情况，以下对引发事故的原因作出充分的分析，对于减少相关事故，保障经济建设的安全具有重要意义。
1.液化石油气储罐的检测方法
液化石油气自身具有腐蚀性、有毒、易挥发、遇热易膨胀等特点，在对相关容器进行安全检测时，要注意检测人员自身的安全，所以在进行储罐接管角焊缝开裂原因的检测之前，要选择安全有效的检测方法。目前最为可靠的是运用无损检测技术对这方面的问题进行检测。常用的无损检测技术有磁粉检测法、渗透检测法、超声检测法。
1.1磁粉检测法
筒节与前后封头环向焊接接头内表面20%磁粉检测；筒节与纵向焊接接头内表面、筒节与筒节环向焊缝接头内表面不小于20%磁粉检测；氢鼓包和氢鼓泡的部位100%磁粉检测；对于主螺栓进行清理，查看它的损伤和裂纹状况，必要时进行无损检测。螺纹及过渡部位出现环向裂纹的螺栓要进行更换。磁粉检测按JB/T4730.4-2005 I级验收。
1.2渗透检测法
对于罐体接管与封头、接管与筒体、对储罐内表面，无法进行磁粉检测的部位进行100%渗透。渗透检测按JB/T4730.5-2005 I级验收。
1.3超声检测法
检验时发现焊缝表面裂纹，认为需要进行焊缝埋藏缺陷检查的部位；错边量和棱角度超过制造标准要求的焊缝部位；使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位；承受交变载荷设备的焊接接头和其他应力集中部位；必要时，可以用声发射判断缺陷的活动性。
在对液化石油气进行检测时，为了保证检测的质量，要根据实际情况选用合适的方法，并注重检测方法的综合应用。
2.开裂原因分析
2.1开孔处内部削弱，应力集中
由于在对储罐罐体进行接管开孔焊接之后，罐体接管处内部材料会在一定程度上受到削弱，从而降低该部位的强度。而接管处在日常作业时，大量的液化石油气流动会对其产生一定的压力。因为内壁材料削弱，该部位强度变小以及整体结构受到破坏，部分部位受力超出了相应的承受范围，就会出现罐体的变形开裂。
2.2焊接处冷却过程中出现裂纹
由于液化石油气罐体通常采用的是一种具有一定淬硬倾向的低合金结构钢，在焊接过后的快速冷却过程中，容易形成脆硬的马氏体组织。在压力容器的制造过程中，受气候环境、车间环境、施工工艺以及工作人员的工作状态影响，既没有做好严格的防风保温措施，又没有在焊接之前对接口处进行适当预热，在焊接工作完成之后也没有采取冷却减缓的措施，造成焊缝处脆硬组织的生成。在焊缝处含氢和约束力的作用下，产生了裂纹。
2.3焊材保管不当
在压力容器的制造过程中，对于焊接材料具有严格的要求。而很多制造车间忽视了对于焊接材料的保管力度，导致在焊接工程中，焊条没有经过严格的烘干及防潮处理，含有大量的水分。在高温环境下，水分迅速的氧化产生氢离子附着于焊缝金属中，引起冷裂纹的出现。
2.4焊接热应力
在接管与罐体焊接的过程中，由于两者材料以及性态上的差异，在焊接受热过程中会出现热量分布不均匀的情况，这会造成接管与罐体因热胀冷缩不一致而产生一种交变热应力。在焊接过程中，由于操作上的不规范，焊接处冷却速度过快，在交变热应力与马氏体组织的共同作用下，使得焊缝和热影响区形成冷裂纹出现的力学条件。
2.5焊缝没有充分熔合
在液化石油气储罐的制作过程中，由于焊缝间热量输入不足，接口温度低，会造成接管与罐体之间熔合不充分，造成该部位受力不均匀，个别部位出现受力过大的情况。一旦该处的应力强度因子达到材料断裂韧度值时，裂纹处会出现受力失衡，从而引发变形开裂。
2.6其他因素
另外，在较高的温度环境下，罐体内部受热膨胀会引起罐体变形开裂；运输过程中受路况影响，颠簸摩擦严重，导致内部液体流动，形成一定的作用力，在该作用力之下，会对部分焊接削弱处形成强大的冲击，从而导致罐体变形开裂。
3.修复方式
在对罐体进行修复工作之前，要对罐体进行着色探伤检查，以保证原焊接部位的缺陷已经得到彻底的清除。用乙炔喷焰对内壁补焊区域进行均匀预热，温度控制在150℃左右。使用经过400℃，1-5 小时烘干处理的 3.2FA016焊条进行多层次焊接。在焊机的选用方面，应采用直流式焊机。焊接电流控制在90-100 A。焊条必须存放在恒温筒中，以免受潮，也便于取用。焊接完毕之后，及时盖上保温材料，使补焊区缓冷，避免上述问题的出现。待补焊区域充分冷却后，将补焊处打磨光滑，消除表面咬边等应力集中的地方。使用履带式远红外加热器将内壁 400 mm补焊区域加热至600℃左右，相应部位的外壁也要进行适当的保温处理，该过程须持续2小时，之后进行缓慢冷却。采用磁粉探伤对补焊区进行检查，确保合格。
4.结语
液化石油气储罐接管角开裂是引发储罐安全事故的主要原因之一。为了避免安全事故的产生，接管与罐体之间需要采用更为合理的焊接结构设计。在具体制造过程中，应该保障良好的工作环境，严格按照制造工艺以及相关标准流程进行作业，切不可粗心大意，遗漏了某些环节，影响了储罐自身的质量。同时，在液化石油气储罐的使用过程中，要注意安全，定期的采用无损检测技术对罐体进行安全检测，降低使用风险，保障社会安全。
参考文献：
[1]肖建平.探讨磁轭法和交叉磁轭法在接管角焊缝探伤的应用[J].特种设备安全技术，2009（02）
[2]赵巧良，金巧芳.高压加热器接管角焊缝裂纹的焊补[J].热加工艺，2011（05）
[3]李群松，高永卫.压力容器接管处焊缝泄露的维修[J].磷肥与复肥，2008（02）
[4]韩立柱，王忠民. 液化石油气储罐接管角焊缝的开裂原因[J].中国特种设备安全，2012（10）