肖瑩斌　尤剛

摘要：本文對(duì)鐵路罐車的安全閥彈簧的在運(yùn)行過(guò)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(shí)介紹石油化工壓力容器常見的應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象。

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(hào)：TG172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（b）-0095-01

2010年7月，在對(duì)某鐵路罐車檢修單位進(jìn)行檢修質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)抽查監(jiān)督時(shí)，發(fā)現(xiàn)該單位安全閥檢修工作臺(tái)上有一盤斷裂的安全閥彈簧。因鐵路管理部門對(duì)?；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(duì)此盤斷裂的安全閥彈簧來(lái)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(shí)就發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)斷裂。同時(shí)詢問該鐵路罐車的押車人員，使用該盤彈簧的安全閥在運(yùn)行過(guò)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(shuō)明存在腐蝕情況。由于該盤彈簧使用在運(yùn)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(gè)現(xiàn)象分析

2.1 使用該彈簧的安全閥未泄露

由于斷口無(wú)金屬相互位移磨合面，判斷因該斷口沒有發(fā)生相對(duì)位移，彈簧仍能通過(guò)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(guò)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(wú)此缺陷，故未發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

由此，我們對(duì)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(gè)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(duì)于一定的金屬來(lái)說(shuō)，只有在特定的介質(zhì)環(huán)境中才發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

（3）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(shí)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。

（1）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(guò)高引起的應(yīng)力腐蝕。

（2）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。

（3）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。

（4）在CO-CO2-H2O環(huán)境中的