本文對鐵路罐車的安全閥彈簧的在運行過程中，由于液化石油氣中介質(zhì)中的濕H2S環(huán)境下發(fā)生應(yīng)力腐蝕，造成該彈簧斷裂，并進(jìn)行原因分析，同時介紹石油化工壓力容器常見的應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象。本文由上海五岳泵閥制造有限公司轉(zhuǎn)載分享，上海五岳為專業(yè)的安全閥廠家，主要生產(chǎn)各類彈簧式安全閥，先導(dǎo)式安全閥，并終身為使用單位提供相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)支持。

　　關(guān)鍵詞：鐵路罐車 安全閥彈簧 斷裂 應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象 分析
　　中圖分類號：TG172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16723791（2012）08（b）009501
　　2010年7月，在對某鐵路罐車檢修單位進(jìn)行檢修質(zhì)量現(xiàn)場抽查監(jiān)督時，發(fā)現(xiàn)該單位安全閥檢修工作臺上有一盤斷裂的安全閥彈簧。因鐵路管理部門對?；疯F路罐車的安全管理日益重視，許多鐵路局罐車安全監(jiān)督部門均要求鐵路罐車上的安全閥彈簧每年更換，安全閥彈簧斷裂現(xiàn)象已非常少見，故對此盤斷裂的安全閥彈簧來歷進(jìn)行了詳細(xì)詢問。
　　經(jīng)詢問，該盤安全閥彈簧為才進(jìn)廠檢修的一輛液化石油氣鐵路罐車上拆下，在從安全閥上取下該彈簧時就發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)斷裂。同時詢問該鐵路罐車的押車人員，使用該盤彈簧的安全閥在運行過程中未出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。
　　1 斷裂原因分析
　　經(jīng)觀察，該盤彈簧的斷裂面與彈簧軸線大約成45°角，具有一定金屬光澤，但色澤發(fā)黑，說明存在腐蝕情況。由于該盤彈簧使用在運輸液化石油氣的鐵路罐車上，故判斷為濕H2S環(huán)境下應(yīng)力腐蝕造成該彈簧斷裂。
　　2 幾個現(xiàn)象分析
　　2.1 使用該彈簧的安全閥未泄露
　　由于斷口無金屬相互位移磨合面，判斷因該斷口沒有發(fā)生相對位移，彈簧仍能通過斷口將壓縮力傳遞到密封面上，故此該安全閥未發(fā)生泄露事故。
　　2.2 同一鐵路罐車的另一安全閥彈簧未發(fā)生斷裂
　　判斷該盤彈簧在制造過程中可能有一定質(zhì)量問題，如在斷裂部位有機(jī)械損傷或微裂紋，在彈簧壓緊后，因局部損傷在該處造成應(yīng)力集中，故在特定條件下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，直至斷裂。而另一彈簧無此缺陷，故未發(fā)生應(yīng)力腐蝕。
　　由此，我們對壓力容器應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行一下討論。
　　應(yīng)力腐蝕是金屬在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)協(xié)同作用下發(fā)生的現(xiàn)象，其產(chǎn)生必須要有三個要素。
　　（1）敏感的金屬。金屬的成分、組織和處理狀態(tài)決定了應(yīng)力腐蝕敏感性。
　　（2）特定的介質(zhì)環(huán)境。對于一定的金屬來說，只有在特定的介質(zhì)環(huán)境中才發(fā)生應(yīng)力腐蝕。
　?。?）處于應(yīng)力狀態(tài)下。必須有應(yīng)力，尤其是拉應(yīng)力分量的存在，但應(yīng)力并不一定很大。
　　由以上三要素得知，防止應(yīng)力腐蝕的發(fā)生，就在于降低金屬敏感性、消除或降低引起應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)濃度、降低設(shè)備承受的各種附加應(yīng)力。其中，比較易于實施且有效的措施就是消除或減小設(shè)備焊接殘余應(yīng)力和其它附加應(yīng)力。前述安全閥彈簧一只發(fā)生斷裂而另一只未發(fā)生，原因就是是否滿足應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的三要素從而發(fā)生應(yīng)力腐蝕。
　　石油化工壓力容器常見的應(yīng)力腐蝕有如下幾種。
　?。?）在濕H2S環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕，如液化石油氣貯罐因介質(zhì)H2S含量過高引起的應(yīng)力腐蝕。
　?。?）在堿溶液中的應(yīng)力腐蝕，如氧化鋁工業(yè)設(shè)備使用高濃度苛性鈉溶液引起的應(yīng)力腐蝕。
　?。?）在液體氨中的應(yīng)力腐蝕，如貯氨容器因受空氣污染而引起的應(yīng)力腐蝕。
　?。?）在COCO2H2O環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕，如合成氨系統(tǒng)等發(fā)生的應(yīng)力腐蝕。
　　（5）氯化物溶液中的應(yīng)力腐蝕，如奧氏體不銹鋼設(shè)備在水壓試驗時使用氯離子超標(biāo)的介質(zhì)后，引起的應(yīng)力腐蝕。
　?。?）連多硫酸溶液中的應(yīng)力腐蝕，如油品加氫精制或其它含H2S系統(tǒng)中，奧氏體不銹鋼設(shè)備發(fā)生的沿晶應(yīng)力腐蝕。
　　對于以上壓力容器，在檢驗中，應(yīng)在兩個階段對容器應(yīng)力腐蝕傾向分別作出預(yù)測。一是資料審查階段，根據(jù)資料情況預(yù)測應(yīng)力腐蝕傾向，制定有針對性的檢驗方案，選擇適當(dāng)?shù)臋z測項目、方法和技術(shù)；二是在用壓力容器檢驗中間階段，根據(jù)前期檢測結(jié)果進(jìn)一步分析應(yīng)力腐蝕發(fā)生的可能性，或?qū)Πl(fā)現(xiàn)的裂紋判斷是否屬應(yīng)力腐蝕，考慮是否需要采用新的檢驗項目和方法，增加檢測比例和部位，以便確定應(yīng)力腐蝕發(fā)生區(qū)域、程度，作出正確的檢驗結(jié)論。
　　3 結(jié)語
　　應(yīng)力腐蝕由于可在較低應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生，因此屬于影響壓力容器安全運行的較大危害之一，檢驗人員須對應(yīng)力腐蝕的特點有足夠了解，并掌握各類易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕設(shè)備的檢驗要點，才能保證此類壓力容器的安全運行。