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關于液化石油氣罐車安全閥泄漏失效原因分析

文檔作者：許寧文檔來源：天津市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月25日
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關于液化石油氣罐車安全閥泄漏失效原因分析
許寧(天津市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院，天津3001 92)
摘要：液化石油氣在儲運過程中，安全工作十分的重要，為
了保證其安全性，就要在設施及技術方面采取相應的措施。常
見的便是使用安全閥，其作用在于運輸?shù)倪^程中，罐車的壓力
超過了預定的數(shù)值時，能夠及的起跳泄壓，保證罐車內(nèi)的壓力
處在安全合理的范圍內(nèi)，從而避免由于超壓而引發(fā)的事故。
關鍵詞：液化石油氣罐車；安全閥泄漏失效；分析
為了保障運輸過程的安全性，國家相關部門對罐車有相關
的規(guī)定，質(zhì)檢總局，公安部就規(guī)定了在使用的過程中必須要保
證其有效性，要求在產(chǎn)品生產(chǎn)及使用的過程中都要符合相應的
標準，并且定期對其進行檢查。檢查的主要內(nèi)容是包括安全閥
在內(nèi)的所有安全附件是否能夠及時、有效的啟動。安全閥失效
的原因是多方面的，因此在檢驗的過程中，檢驗人員要自發(fā)的
對其使用的狀態(tài)關注，發(fā)現(xiàn)異常問題要及時處理，避免事故的
發(fā)生。
1安全閥工作過程中受力的形式與斷裂的原因
1．1工作過程中受力的形式
從外觀形態(tài)來看，安全閥通常是圓柱形，螺旋角的度數(shù)小
于5度，可以將彈簧上的任意截面近似認為通過其軸線的平
面。工作時會受到兩方面的影響，一是剪切力，二是扭距。處
在正常工作狀態(tài)下，產(chǎn)生的應力是靜應力。受到罐內(nèi)壓力變化
的影響，會產(chǎn)生壓力波動，彈簧在變載荷作用下，交變應力產(chǎn)
生，從而導致了彈簧斷裂。罐內(nèi)壓力變化的原因則是由于頻繁
的裝卸，同時受到溫度變化的影響。
1．2安全閥彈簧出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象的原因
通過相關的檢查工作發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)安全閥斷裂斷裂的情況，
只會發(fā)生在某種介質(zhì)存在的情況下，而透過這種現(xiàn)象，研究人
員也發(fā)現(xiàn)了彈簧的斷裂與運輸?shù)臅r間、自身的應力狀態(tài)有著直
接的關系。接觸的時間越長，腐蝕的程度也就越大。從斷裂的
形式來看，可以將其分為疲勞斷裂，脆性斷裂，應力腐蝕斷裂。
就疲勞斷裂而言，設備在運輸過程中會頻繁的裝卸，在不
同的季節(jié)及環(huán)境下，外部溫度會對內(nèi)部溫度起到一定的影響。
在多種因素共同作用下，引起了內(nèi)部壓力變化。壓力在波動過
程中，彈簧在工作過程中就會受到交變載荷影響。同時受到彈
簧自身制作工藝與材質(zhì)影響，彈簧某些部位隨著疲勞度增加，
會逐漸產(chǎn)生裂紋，并且隨著時間變化最終會導致斷裂。
脆性斷裂。該種情況更多的是在制造過程中工藝方面存
在問題。產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中存在某些方面的問題，問題可能是
局部的。在工作過程中，在存有缺陷的部位形成了較高的應
力。彈簧在生產(chǎn)過程中自身會存在一定的壓力。在共同作用
下，彈簧自身性能會降低，而罐體內(nèi)介質(zhì)所產(chǎn)生的應力會相對
集中在彈簧有缺陷的部位，在應力集中的情況下，會逐漸出現(xiàn)
裂紋，在時間作用下，裂紋會逐漸發(fā)展，最終達到了所能承受的
最大限度時，最終導致斷裂。
運輸過程中，設備金屬對某些物質(zhì)會產(chǎn)生反應。而為了防
止金屬受到介質(zhì)的腐蝕，金屬在某些特定的介質(zhì)中其表面會形
成保護膜。當應力作用不存在的前提下，腐蝕就不會產(chǎn)生。而
存在應力作用的前提下，局部滑移就會產(chǎn)生，保護膜會由于滑
移臺階面的出現(xiàn)遭到破壞，金屬表面就會外露。比如無水液氨
在裝卸過程中會受到空氣污染，在氧氣與二氧化碳的作用下，
液氨與彈簧就會產(chǎn)生反應，從而產(chǎn)生應力腐蝕。而反應過程會
產(chǎn)生一種名為氨基甲酸氨的物質(zhì)，該物質(zhì)對彈簧有強烈的腐蝕
作用，會使金屬鈍化膜破裂，在進一步發(fā)展過程中，裂紋擴展，
最終產(chǎn)生斷裂。除此之外，當石油氣成分純度較高時，對彈簧
的腐蝕就不會產(chǎn)生。而當其中的硫化氫與水含量超標的時，在
與彈簧接觸的情況下，腐蝕就會產(chǎn)生，從而形成裂源。
2預防彈簧失效的相關的措施
2．1選用合格的材料
為了保障在運輸過程中的安全，首先要從材料的質(zhì)量方面
來考慮。車輛使用的安全閥應該是經(jīng)過了國家相關部門檢驗
并且合格的產(chǎn)品。產(chǎn)品的質(zhì)量要符合國家標準。
2．2安裝的方式
就安裝的方式而言，應該采用垂直安裝，保持閥桿，閥座，
彈簧三者在同一軸線上。如果沒有在由一軸線上，彈簧在設備
運行過程中就會額外的受到偏心附加載荷作用，彈簧損壞與失
效就會加快。
2．3檢修環(huán)節(jié)要注意問題
檢修時要對其進行清洗與分解，長期保持在高壓力與低溫
狀態(tài)下，彈簧彈力會下降，而脆性則會相應增大。檢查方法是
對彈簧進行輕輕的敲打，敲打要用小錘并對其聲音進行判斷。
如果出現(xiàn)了聲音低沉與沙啞情況要對其進行檢查。對于表面
存有損傷、銹蝕，彈力下降的要及時進行更換。對不能準確進
行判斷的，可以進行無損探傷檢查。
安全閥有一定的使用壽命，即使外觀仍然保持原有形態(tài)，
也應該及時進行更換。主要是為了防止由于疲勞斷裂。彈簧
出現(xiàn)了頻跳情況時，承擔載荷的是彈簧前三圈，但是載荷無法
有效的被傳遞，此種情況下就容易造成彈簧疲勞損壞。檢修過
程中要特別注意。通常情況下，彈簧使用年限超過了兩年就會
進行更換。
2．4檢驗與調(diào)試工作
調(diào)試后的安全閥要對其進行檢驗。檢驗內(nèi)容通常是耐壓
與氣密試驗。之后對其進行微調(diào)。以上步驟都合格后，才可以
鉛封合格，此步驟的目的在于防止其被擅動。
2．5石油化工企業(yè)要注意的問題
石化企業(yè)要嚴格依據(jù)國家規(guī)定標準進行生產(chǎn)，保證液化氣
石油的質(zhì)量。對于硫化氫含量要進行適當降低，從而提升質(zhì)
量。在裝卸過程中要規(guī)范操作，避免受到空氣中某些氣體的污
染。為了減彈簧與介質(zhì)的接觸，要對高液位運行進行嚴格控
制。除此之外也可以從彈簧的質(zhì)量改善方面入手，通過對材料
選擇及工藝改進，對其性能進行提升，從而延伸其使用壽命。
3結(jié)語
影響到安全閥失效的原因是多方面的，解決問題要有針對
性考慮到相關方面，如設計，制造，選材，工藝，安裝，試驗，使
用，維護等。只有從多方面入手才能最大程度保證彈簧處在正
常工作狀態(tài)，才能保證車輛在運輸過程中的安全性。
參考文獻：
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智。201 1(25)．
【2]黃金?。粡垜c利；姜連瑞．型公路氣體槽車泄漏事故統(tǒng)
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