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        新聞資訊

        空壓機儲氣罐腐蝕裕量的選取研究
        摘要分析了在用空壓機儲氣罐的腐蝕情況,并對設計時儲氣罐腐蝕裕量的選取提出建議。
        關鍵詞:空壓機,儲氣罐,腐蝕裕量
        空氣壓縮機是一種用來壓縮空氣、提高氣體壓力或輸送氣體的機械,其配置的儲氣罐構造在空壓機站內,小型的與空壓機直接組裝成一體??諝馔ㄟ^濾清器被吸入空壓機,在空壓機中經過壓縮達到規定壓力后,沿排氣管進入儲氣罐,然后由排氣管路送往使用地點。儲氣罐主要功用是緩和由于排氣不均勻和不連續而引起的壓力波動,儲備一定數量的壓縮空氣,維持供需氣量之間的平衡,除去壓縮空氣中的油水。具有建造結構簡單、使用壽命長、對環境污染少及造價低等優點,隨著工業生產的發展,儲氣罐在我國的應用越來越廣泛。
        1 國內產品標準對腐蝕裕量的規定2007 年國家質檢總局安全技術規范TSGR0003-2007( 以下簡稱《簡單容規》) 頒布實施后,對于設計壓力不大于1. 6MPa、容積不大于1 000L或者工作壓力與容積的乘積不大于1 000MPa·L的儲氣罐已歸入簡單壓力容器范疇[1]。目前國內壓力容器產品主要執行GB 150. 1 ~ GB 150. 4-2011 標準[2]; 但對于容積小于450L 的小型空壓機儲氣罐( 屬《簡單容規》管轄范圍) ,據了解大部分設計、制造單位均執行JB /T 6539-92 標準[3]。兩種標準對腐蝕裕量的規定是不同的。GB 150. 1-2011 規定: 對有均勻腐蝕或磨損的元件,應根據預期的容器設計使用年限和對介質的對金屬材料的腐蝕速率( 及磨蝕速率) 確定腐蝕裕量。但GB 150. 1-2011 同時規定介質為壓縮空氣的碳素鋼制容器,腐蝕裕量不小于1mm。JB /T 6539-92 規定的腐蝕裕量是: 儲氣罐內部有油潤滑時可取腐蝕裕量為0. 5mm; 無油潤滑取腐蝕裕量為1. 0mm。比較GB 150 與JB /T 6539 標準,同樣是儲氣罐產品,只是因為容積不同,腐蝕裕量的取值卻不一樣,似不合理。
        2 國外相關標準對腐蝕裕量的規定ASME 第Ⅷ卷《壓力容器建造規則》對腐蝕裕量的規定相對寬松,如不銹鋼、有內噴涂和無腐蝕的壓力容器可以將腐蝕裕量設為0,碳鋼容器的腐蝕裕量由生產廠家視情況確定,一般不低于0. 2mm[4]。簡單壓力容器儲氣罐同類歐盟標準EN286規定腐蝕裕量不得低于0. 5mm[5]。
        3 在用儲氣罐腐蝕情況調研目前國內儲氣罐的常用材料為Q235B,容積稍大的也有用Q245R 和Q345R 的。外部腐蝕包括均勻腐蝕與局部腐蝕。均勻腐蝕是指容器器壁金屬整個暴露表面或者是大部分面積上產生基本相同的化學或電化學腐蝕。通過收集一些制造廠家的回收儲氣罐樣品檢驗發現: 只有當外側底部防腐層脫落情況下,才存在著均勻腐蝕情況。局部腐蝕是由于表面局部涂覆材料的破損,表面局部區域性腐蝕,通過收集一些制造廠家回收的儲氣罐樣品檢驗發現,在外表面防腐層完好的情況下,未見局部腐蝕發生。儲氣罐內部介質為空氣或者油氣懸浮物,一般底部還存在一些冷凝水( 含油) ,空壓機一般都有油潤滑,所以能在容器內部對內壁形成了一層保護膜。儲氣罐在持續工作狀態下,對使用了4~ 5 年回收的儲氣罐樣品進行解剖驗證,內壁也基本上無腐蝕。但如果在儲氣罐停止工作的狀態下,因為底部存在水和其他雜質,內部極易形成大面積的均勻腐蝕。但缺乏這方面的典型數據。在特種設備檢驗數據庫中,筆者隨機調取了一部分在用儲氣罐定期檢驗中的測厚數據.
        好,對使用十多年后的儲氣罐解剖檢驗發現,容器壁厚和材料性能幾乎沒有變化( 《簡單容規》釋義) 。據了解目前現狀是制造企業為了產品外觀漂亮,出廠前外表面防腐措施都做得相當好,小型空壓機儲氣罐大多采取了噴塑工藝,在其推薦使用壽命內( 簡單壓力容器儲氣罐一般為7 ~ 8 年) ,如果外壁沒有人為損傷,基本能保證外腐蝕為0。而且由于壓縮空氣中帶油,所以內表面也不容易腐蝕。國外資料中有介紹進行內噴涂的,可有效減少內腐蝕,但國內行業未見采用該技術的先例。由于國內產品目前為止未發現有進行有內噴涂的,所以,腐蝕裕量取0 也不合理。至今未統計到因腐蝕原因導致的儲氣罐失效的事故案例。
        4 節能分析GB 150 對腐蝕裕量的規定表述最為合理,但“腐蝕裕量不小于1mm”對空壓機儲氣罐似又偏嚴,不符合國家節能的大方向與政策。在保證安全的同時,也應考慮節能。比如《簡單容規》管轄范圍的小型儲氣罐,很多設計單位給出的推薦使用年限為7 年,如腐蝕速率取0. 05mm/a,則腐蝕裕量為0. 35mm。比GB 150 的規定小了近三分之二。比JB /T 6539-92 的規定小了近三分之一。僅以JB /T 6539-92 執行標準制造的小型空壓機儲氣罐為例,國內年總產值約15 ~ 17 億元,以腐蝕裕量減少量占壁厚比( 平均4% ~ 5%) 計算,則全國年節約鋼材價值近七千萬元,是相當可觀的。
        5 結論5. 1 由于《壓力容器安全技術監察規程》規定了應給出壓力容器的設計使用年限[6],且《簡單容規》也規定了簡單壓力容器應給出推薦使用壽命,所以把腐蝕裕量定為“腐蝕率( mm/a) × 推薦( 設計) 使用年限”得出的乘積更為合理,且可不必規定下限值,由設計單位負責把關。5. 2 根據調研結果,一般正常工作情況下,腐蝕速率取0. 05mm/a 是相對合理的。5. 3 小型儲氣罐,若相關標準修訂時能對腐蝕裕量的規定進行調整,則對全國整個行業來說,節能效果是非常明顯的。
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