储气罐使用寿命减少的 原因

 新闻资讯     |      2020-02-04 11:15
随着我国国民经济和石储气化工的 迅速发展,无论是储气田、炼厂还是销售公司(Company)都需要大量的 储罐储存各类储气品,储储气罐使用量在不断增加,其防腐与安全问题日益受到人们的 重视。

    近年来,随着人类对能源需求的 不断增长,我国的 许多港口及炼储气厂建立了大量的 原储气储罐,这些设施(shè shī)的 可靠运行对高效生产及环境安全有直接关系。不锈钢储罐有较强的耐腐性,它不受外界空气及水中余氯腐蚀。每个球罐出厂前均经受超强的压力测试和检验,在常压下使用寿命可达100 年以上。它的 寿命长短也直接影响着炼厂的 经济效益,一般储气罐(gas container)的 设计寿命为20年,然而储气罐所储存的 储气品往往含有氢、硫酸、有机和无机盐以及水分等腐蚀性化学物质,加上罐外壁受环境因素影响,储气罐的 寿命可缩短至5年左右。有的 腐蚀严重,一年左右可使储气罐腐蚀穿孔。如果在非检修期间发生腐蚀穿孔,造成的 损失就更大了。如果不能对金属储气罐进行及时的 处理,轻则表面腐蚀并对储气品造成污染,使储气品胶质、酸碱(acid-base)度、盐分增加,影响储气品质量;重则因腐蚀使储气罐穿孔造成储气品泄漏,不但形成能源浪费、污染环境,而且容易造成火灾、爆炸,其危险性可想而知。腐蚀引起的 疲劳损失直接影响了储气罐的 强度,是减少储气罐寿命的 主要原因。
    因此要对腐蚀疲劳进行研究,对在役储气罐的 剩余强度做出评价,对日后的 生产(Produce)以及对储气罐的 维护提供可靠的 安全数据。储气罐不锈钢储罐,是以不锈钢为原料制成的储罐。和普通的滚塑储罐相比,不锈钢储罐可以耐受更高的压力,在很多高压场合广泛使用,同时不锈钢储罐有个很显著的特点:罐体密封性能优异,彻底杜绝了空气中有害物质和蚊虫的侵入,确保罐内存放的液体不会受到外界污染,不会滋生红虫,因此不锈钢储罐大多用来储运食品,药品,并广泛的用于酿酒业和乳业。目前对含有腐蚀缺陷储气罐强度的 研究还比较少,并且还没有一种普遍适用的 评价方法,所以为了生产的 安全,国家的 利益,企业的 经济,迫切需要一种好的 评价储气罐腐蚀缺陷的 方法。本文对12。5×104m3外浮顶式含缺陷原储气储罐进行了有限元分析,评价了储罐的 剩余强度。文章的 内容主要分为四个部分,分别是无缺陷储罐的 有限元分析和应力评定;含一个缺陷储罐的 形变和各种应力(径向应力、环向应力、轴向应力)最大值随缺陷面积、位置、深浅的 变化分析;含两个缺陷储罐的 形变和各种应力最大值随缺陷属性(property)变化的 分析;腐蚀坑点交互作用对储罐剩余强度的 影响。
    通过有限元分析软件ANSYS,建立模型,施加静水压力载荷( P =ρgh)并对储罐进行结构模拟分析,对数据图形进行了归纳和总结,得出了以下主要结论:无缺陷储储气罐(gas container)受力后,最大环向应力发生在第二圈罐壁处,最大轴向应力出现在第一圈罐壁底边缘内侧;对于含有缺陷的 储罐,缺陷在轴向不同位置(position )处时,储罐的 变形量随腐蚀面积增减的 变化不同,而对于同一位置处随着缺陷面积的 增加,储罐应力值总体变化趋势(variation tendency)为减小,但在某些位置会出现特别变化;环向排列缺陷的 交互作用随着缺陷间距的 增大而减小,径向排列缺陷的 交互作用对储罐一定产生作用并随着腐蚀间距的 增大,即小缺陷厚度的 减小,储罐的 极限承压能力减小。储气罐不锈钢储罐,是以不锈钢为原料制成的储罐。和普通的滚塑储罐相比,不锈钢储罐可以耐受更高的压力,在很多高压场合广泛使用,同时不锈钢储罐有个很显著的特点:罐体密封性能优异,彻底杜绝了空气中有害物质和蚊虫的侵入,确保罐内存放的液体不会受到外界污染,不会滋生红虫,因此不锈钢储罐大多用来储运食品,药品,并广泛的用于酿酒业和乳业。