精品资料（2021-2022年收藏）气瓶内外表面的检查

1、气瓶内外表面的检查2004-5-29分享到： QQ空间 新浪微博 开心网 人人网     一、气瓶内外表面的缺陷分类 各种气瓶定期检验与评定相继发布，其中，外观检查是每种气瓶定检的必需项目，足见外观检验的重要地位。(一)按缺陷所在部位分类1气瓶外表面的缺陷 (1)凹陷 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术浯，10；(2)凹坑 定义见第一章，第四节。十、气瓶定期检验名词术语，11；(3)凸起 亦称为鼓包，定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术浯，12；(4)机械损伤 磕伤和划伤的统称。机械损伤，通常可见沟底。常温时的机械损伤，在伤口处呈现金属的光泽或黄

2、锈；高温时的机械损伤，其伤口表面附薄层氧化铁皮。在输送堆放过程中形成的机械损伤，则在伤口处有高低不平的凸凹面和其它非金属夹杂。 磕伤 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，13；划伤 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，14；(5)裂纹 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，15；(6)夹杂 包灾在金属材料表面层内眼可见的非金属夹杂，如脱氧渣、保护剂、耐火砖的破碎块等。其形状为点状、条状或块状。(7)夹层 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，16；(8)结疤 钢板表面呈“舌状”或“鱼鳞片状”的一种很不规则的翘起薄片。一处是与钢的本体相联结、并折合到板

3、面上，不易脱落；另一种是与钢的本体没有联结，但粘合到板面上，易于脱落。亦称重皮、折皮。 (9)折叠 钢板表面形成局部互相折合的双层金属，旦直线状重合。外形与裂缝相似，连续或断续的发生在钢板的全长或局部，深浅不一。在横截面上，一般呈现锐角，亦称折叠。(10)气泡 金属材料表面无规律地分布，有呈圆形的大大小小的凸包，其外缘比较圆滑，大部分是鼓起，也有的不鼓起的，其剪切断面有分层，并呈现凸起性的空隙，亦称凸泡，(11)皱折 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，17；(12)腐蚀 点腐蚀、线状腐蚀、面腐蚀的统称点腐蚀 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，19； 线状腐蚀 定义见

4、第一章第四节，十气瓶定期检验名目术语，20；面腐蚀 局部腐蚀和普遍腐蚀的统称。a局部腐蚀 定义见第一章，第四节十、气瓶定期检验名词术语，21；b普遍腐蚀 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，22；(13)热损伤 定义见第章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，23；2气瓶内表面缺陷(1)皱折 无缝气瓶收口时，因金属挤压，在瓶颈及其附近内壁形成的经向(或略旦螺旋形)的密集皱纹或折叠。管制无缝气瓶(即M式)，在底部成型时，对于凸形底的瓶底，有时也会出现上述皱纹或折叠；对于凹形底其折叠呈菊花状分布在瓶体的内底处。气瓶内表面上的皱折也称之为裂纹性缺陷。(2)裂纹 由于原材料的缺陷如微裂纹、折

5、叠、皮下气泡或严重的非金属夹杂物等，在气瓶冲拔拉伸过程中。促使变形金属在内壁形成裂纹，冲拔前的加热不均，加热温度过高或过低，引伸时会使金属产生不均匀的变形，也会出现裂纹，但这种裂纹是横向的。(3)环沟 定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，18；(二)按缺陷的复杂程序分类1单一缺陷 即(一)中所述的各种缺陷。2复合缺陷定义见第一章，第四节，十、气瓶定期检验名词术语，31。(1)大面积均匀腐蚀区域中的线状腐蚀；(2)大面积均匀腐蚀区域中的凹坑；(3)大面积均匀腐蚀区域中的划痕；(4)凹坑内的划痕， (三）按缺陷形成的时间分类1先天性缺陷 所谓先天性缺陷，是指气瓶在制造过程中形成的缺陷，

6、由于在生产中漏检或错判，而在定检中被发现的前期缺陷。比如，气泡、结疤、裂纹、夹杂、分层、折叠、皱折等。2后天性缺陷所谓后天性缺陷，是指气瓶在使用中造成的缺陷。比如，凹陷、凹坑、机械损伤、腐蚀、烧伤等缺陷。(四)按缺陷破坏的型式分类1形变损伤形变损伤包括嗑伤和划伤；凹陷与凹坑；鼓包(凸起)以及气瓶整体膨胀。2热损伤 其中包括弧疤(系指电弧损伤)、焊迹、火焰烧伤(含明火烧烤)、涂层烧毁(含漆皮鼓包)，乙炔气瓶上的易熔合金熔化以及由于热损伤而造成的瓶体变形。3腐蚀金属与合金受到周围介质的化学作用或电化学作用。以致逐渐发生破坏，这种现象称为腐蚀，根据腐蚀作用进行的机理，可将腐蚀大致分为两类，即化学腐蚀

7、和电化学腐蚀。前者服从多相反应的纯化学动力学规律在进行时并无电流产生其反应产物常在腐蚀金属的表面上生成，且复盖其上，所以，腐蚀速度常常因此而减缓。后秆服从电化学的动力学规律在进行时，通常有电流产生，腐蚀产物往往产生于阳极(即被腐蚀的部分)与阴极之间不易复盖在金属表面上而起自动的保护作用。所以，般说来，电化学腐蚀的危害性常比化学腐蚀大。根据腐蚀过程进行的条件可将腐蚀分为下列10类(1)气体腐蚀 金属表面在毫无湿气冷凝的情况卜所发生的腐蚀；(2)非电解液中的腐蚀 在无显著导电性的介质(例如一些有机物)中所发生的腐蚀；(3)在电解液中的腐蚀 在天然水、海水以及酸、碱、盐等水溶液中所发生的腐蚀；(4)

8、土壤腐蚀 在土壤的作用下产生的腐蚀；(5)大气腐蚀 在通常的大气中或在潮湿的气体中所发生的腐蚀；(6)电腐蚀 在有外加电流存在的条件下所引起的腐蚀；(7)接触腐蚀 由于与电极的电位较强的金属相接触而引起的腐蚀；(8)应力腐蚀 在腐蚀性介质以及交变或恒定的机械应力同时作用下发生的腐蚀；(9)冲击或磨损的作用下腐蚀 在侵蚀性介质中，受到冲击或磨损的作用而引起的腐蚀；(10)生物腐蚀 由于微生物的存在，而使腐蚀过程加速的腐蚀。其中，(1)和(2)属于化学腐蚀，其余均属于电化学腐蚀。二、气瓶内外表面缺陷的分析一般来说，在用气瓶进行定期检验时，由于气瓶内介质的影响、使用环境的影响等等，前述各种缺陷很容易

9、在气瓶的内外壁上产生，并将影响着气瓶的使用寿命。为此，在气瓶定期检验时，一定要认真做好气瓶的内外壁的检查，剔出不合格气瓶，保障气瓶在下一个检验周期内安全运行。唯有溶解乙炔气瓶和液化石油气钢瓶不进行其内壁的检查，这除了溶解乙炔气瓶内装多孔填料不便进行检查以外，更主要的是，这两种气瓶的内壁工作环境较好。实践也证明这两种气瓶的内壁不产生锈蚀。引起碳素结构钢应力腐蚀的各种介质中，对气瓶而言，内壁腐蚀介质主要是硫化氢(H2S)，外壁腐蚀介质则为空气。 硫化氢腐蚀现象的研究已有四十多年了，但对其腐蚀机理及控制因素至今未统一认识。尽管如此，降低瓶内介质的硫化氢浓度，无疑是有益的。根据GB 681986溶解乙

10、炔 中规定硫化氢合格标准为硝酸银试纸不变色或旦淡黄色(即H2S总含量小于50ppm)。1980年12月12日石油部根据各地炼油厂生产的液化石油气成份，发出一个通知，规定了硫化氢(H2S)含量不大于20mgm3。通过数据表明，对于溶解乙炔气瓶和液化石油气钢瓶，在定检过程中，可以不进行内部检查，有资料证明，在对我国南北方使用的液化石油气钢瓶进行两万多只的解剖试验观察，即使外壁腐蚀相当严重，但内壁却也无腐蚀痕迹，且非常光亮。这种现象至少可以证明，液化石油的内壁本没有化学或电化学腐蚀。 溶解乙炔气瓶的内部状况和液比石油气钢瓶一样，即使使用几十年，其内壁也是光亮的，这已为国外气瓶解剖检查数据所证实。(一

11、)表面缺陷的静强度分析1腐蚀腐蚀是气瓶在使用过程中，最容易产生的一种缺陷。前述十种类型的腐蚀，无沦这种腐蚀是由于瓶体金属与其介质产生的是化学腐蚀，还是电化学腐蚀，严重时都会导致气瓶的失效或破坏。气瓶的外壁腐蚀一般是属于大气腐蚀。有数据说明干燥的空气对瓶体金属是没有腐蚀作用的，只有在潮湿的空气中，特别是易于存水的场合。尽管有些气瓶(如液氯、液氨、液化石油气和乙炔气瓶等焊接气瓶以及带底座的无缝气瓶)，在设计与制造中，已考虑了气瓶底座上的通气孔和除水孔，但由于瓶体金属与空气中的氧起作用而转变成氢氧化铁Fe(OH)3。这种铁锈以疏松的沉淀形式覆盖在金属表面上，它不但不能对空气中氧的继续入侵起保护作用，

12、而且，由于其吸潮性，反而加速大气腐蚀的进行，一直到铁完全被腐蚀，最后生成水合氧化铁一铁锈(nFeO.mFe2O3.pH20)时为止。此外，被污染的大气，往往会加速对气瓶的腐蚀。例如：空气中的二氧化硫，会吸收空气中的水分生成硫酸，对气瓶产生严重的腐蚀。气瓶的下封头，特别是在底座部位腐蚀现象尤其恶劣，这是因为底座与地面接触，它除了具备积水、潮湿，不通风等加速腐蚀因素以外，接地电流的作用使其产生外部电流腐蚀也是个重要的原因。气瓶内壁腐蚀主要是由于其介质中所含杂质的作用而产生的。或是在气瓶充装条件不正常时，或是在使用状况不正常时。例如，氧气在含水的条件下，气瓶内壁会加速腐蚀；干燥的氯气对气瓶不产生腐蚀

13、，但如果氯气瓶中有水(可能是氯中含水，也可能气瓶在水压试验后没有干燥，则氯与水生成盐酸或次氯酸，在室温或室温以上，会对绝大多数材质的气瓶，产生强烈的腐蚀。类似这样的介质还有氯化氢。当无水时，对普通气瓶没有腐蚀性，但含水量大于003时，其腐蚀性大大增加；光气中含水量超过004时，因水解而产生的盐酸，即对气瓶产生腐蚀作用，而且，腐蚀物能把瓶阀堵塞；纯四氧化二氮几乎不腐蚀钢，但含水量大于01时，对钢产生强烈腐蚀作用。气瓶的内壁腐蚀，还与气瓶结构有着直接的关系。例如：无缝气瓶中凸型底的收底皱折，三心凹形底的形状突变处；焊接气瓶中的焊缝及热影响区，均是容易产生腐蚀的地方。此外，用碳锰钢气瓶充装一氧化碳时

14、，如果介质不纯，且带有水份，则会使气瓶金属产生应力腐蚀现象。1974年3月上海某仪器厂使用同年2月出厂的100多只40Mn2钢新瓶充装一氧化碳，充装压力98MPa，同年7月经检查有19只瓶壁穿孔漏气，其余气瓶也有肉眼可见的微裂纹。上海某研究所，使用同样气瓶9只，充装一氧化碳，充装压力108MPa，保存512个月，先后发生漏气，其中一只气瓶爆炸。经金相分析发现：在漏气部位金属基体上，存在大量穿透性裂纹，并有裂纹分枝现象，呈现出典型的应力腐蚀开裂的特征。然而，这种由于应力腐蚀而引起气瓶开裂或爆炸的毕竟是极少数。经500h挂片试验证明，瓶内液相水的存在是40Mn2钢产生应力腐蚀开裂的条件，只要水的分

15、压低于饱和水的蒸汽压而不出现液相水，一氧化碳气瓶是不会产生应力腐蚀开裂的。气瓶的外壁腐蚀检查是比较简单的，因为大气腐蚀会在气瓶上造成均匀腐蚀(或称普遍腐蚀、面腐蚀)或局部腐蚀(例如点腐蚀，线状腐蚀)，这些缺陷用肉眼直观便可以发现。气瓶内壁腐蚀的检查要比外壁复杂一些。因为内壁的腐蚀形式复杂，而且在检查时需要光源辅助。当气瓶的内壁挂有涂层或镀层，而且这种防腐的保护层保存得完好，又没有值得怀疑的迹象可不将其清除。总之，除发现应力腐蚀的气瓶应予以报废以外，其余的腐蚀缺陷，均应根据剩余壁厚是否小于标准规定值的办法(实质是强度校核)，决定取舍。2形变损伤由于气瓶的反复充装和流动使用，气瓶在运行的各个环节上

16、，都会出现因外力的撞击或挤压，而在气瓶上发生凹陷、划痕、凹坑等机械损伤；或因内压使气瓶失去稳定性，造成鼓包(凸起)或整体变形。这类缺陷一般在气瓶的外观初检中很容易被发现，但是作为缺陷评定，单单凭借气瓶检验员的感觉器官去判断缺陷是远远不够的，必须采用各种量具对缺陷直接去测量。在现行各种气瓶定检标准中，对于凹陷的评定是采用测量其最大深度的办法(GB 8334中关于凹坑的概念，实质是凹陷的含义，亦是以其最大深度进行评定)；对于凸起(鼓包)的评定是采用测量圆周伸长率的方法(GB 8334和GB 13076除外)；对于凹坑的评定是采用测定其剩余壁厚的办法。应该说，无论对于凹陷、凸起(鼓包)或是凹坑，其缺

17、陷区域的材料，已处于塑性变形的状态，也就是说，应力应变已失去线性关系，所以，不能单纯以静压强度的观点去评定这类缺陷，而应以许用应变对其缺陷几何尺寸的判废标准去进行评定。其数据应由试验确定。GB 8334起草中，作了大量的试验工作。其中，凹坑(按GBT 1300591的规定，应叫凹陷)深度从2mm试验到18mm；其深度与宽度之比，从115试验到15(见表61)。 表6-1瓶底凹坑对气瓶爆破性能的影响（气瓶材料：NS50W）凹坑尺寸屈服压力（MPa） 爆破压力（MPa） 容积变形率(%) 宽度深度无凹坑-6.710.412.43026.39.710.03046.410.39.93066.710.6

18、13.86046.410.010.56086.510.413.560126.510.717.59036.310.414.59066.310.413.790126.19.510.6注：该试验数据未考虑瓶壁厚度的影响划痕(磕伤、划伤、损伤)是气瓶表面缺陷中对其强度影响校大的一种，而且，纵向划痕比其它方向划痕更具有危险性。其中，以划痕的深度影响最大，划痕长度也有一定的影响(见表62和图6-4)。图中虚线表示GB 8334规定的划痕判废界限，它不但能够保证不发生低压爆破，而且能够保证容积变形率大于65的要求。表6-2 划痕尺寸的影响（武20钢）划痕尺寸（mm）屈服压力（MPa）爆破压力（MPa） 容积

19、变形率（） 长度深度无划痕6093.728.4500.553.782.69.6501.053633.4501.554571.61000.455849.31000.85673.65.41001.254571.41500.3548612.91500.6548612.91500.95567.34.41000.4-82.512.31000.81-68.34.71001.34-51.31.2注； 该数据未考虑剩余壁厚的影响； 划痕均为025mm半径的尖划痕。 GB 8334起草中，对于腐蚀减薄与划痕复合缺陷、腐蚀减薄与凹坑复合缺陷以及凹坑与划痕复合缺陷的影响，也进行了大量试验(见图6-5和图66 )。复

20、合缺陷对气瓶爆破性能产生较大的影响，其低压爆破的临界尺?r明显低于单项缺陷的临界尺寸。裂纹是气瓶中最危险的一种缺陷。因为它是导致气瓶脆性爆破的主要因素，并加速气瓶的疲劳破裂与腐蚀断裂。按其产生的阶段可分成制造中形成的裂纹和使用中产生或发展的裂纹，(1)原材料上的裂纹 这种裂纹是由于金属材料本身存在着严重疏松、缩孔、白点和非金属夹杂物等缺陷，在轧制成钢板或钢坯时形成的裂纹。这种裂纹有时在内部，有时在表面。在深加工过程中，有时会较明显的发现气瓶上存在着裂纹，但有时在气瓶制造过程中没有发现，而在气瓶定检中却被检查出来。(2)轧制裂纹 一些冲拔(拉伸)的气瓶，在其热加工过程中，或因热加工参数不合理，或因坯料在加热炉高温区停留时间过长或因变形减薄过程中冷却水温差的影响，常常发现有轧制裂纹。由于这类微裂纹在使用中产生扩展，而被检验出来。(3)淬火裂纹 在调质气瓶的热处理过程中，由于气瓶主体材料化学成份的影响、原材料缺陷的影响、气瓶结构的影响、淬火前的原始组织和应力状态的影响、加热与冷却因素的影响、使气瓶在淬火时产生裂纹。此类缺陷一经发现，立即报