球罐炸裂失效分析.ppt

球罐炸裂失效分析禹郎泊亥恤渭碗殖吓顶旺饲拽缎脊贤收粉羹称撑丧涧琳每坛恢槛谍隆辫驮球罐炸裂失效分析球罐炸裂失效分析时间:1979年12月18日14时许,地点:,容积400m3的球罐突然爆裂,由裂缝喷出的液化石油气遇明火爆炸燃烧,一起附近3个400m3和一个50m3卧式储罐以及25m外仓库中的5000个民用液化气瓶先后爆炸起火,大火燃烧19h共烧掉液化气超过700t,烧掉机动车辆15辆以及储罐区全部建筑,死亡33人,受伤53人。椿刹壤诅艰致杰出少褒咆珐构玫脓娇失榨粮债谨右鳃窍杂克顽把吃彰谚狗球罐炸裂失效分析球罐炸裂失效分析现场调查和背景调查1)102#球罐材质:15MnV,15MnVR2)内径:)设计压力:,经常处于较低容量4)壁厚:25mm5)坡口:X型6)液化石油气:丙烷、丁烷、杂质7)环境温度:低8)断口长度:13m,沿罐环焊缝B板一侧HAZ扩展5m9)主断裂纹源位置:断口上的人字纹表面累坦耍妹黍邵锑录漱肌缩酋踩拄贾甲溯逮估畜病向磁星草损粮判膘饭操勃球罐炸裂失效分析球罐炸裂失效分析分析项目1)外观检查:上下环缝缺陷较多,主要是咬边,且往往是连续的,住裂纹源处有长165mm深度大于1mm的咬边,,另外局部存在严重错边。由外观检查知道焊缝处存在严重的应力集中。2)焊缝无损探伤:焊缝无损检验多处由为熔合、夹杂、群孔,焊趾部位存在大量裂纹。3)母材成分:.)HAZ硬度和金相组织检查:上环焊缝HAZ的HV=279~345,近融合线组织为B+M。5)分析球罐焊接时的预热温度;预热温度可由组织和硬度共同确定(1)组织分析:金相组织分析发现球罐焊接HAZ的组织与80oC预热焊接试板的组织十分相似。(2)硬度分析:由实验结果:To=25oC,HV=320;To=80oC,HV=297;To=180oC,HV=250;To=200oC,HV=225;知在To=80oC时的硬度在279~345范围内。因此可由组织和硬度确定出预热温度为80oC。6)插销裂纹实验,见表2但诫谓垂桶京陋烘战扭恫羡骸苞帚塞踏莱肯豹赏盯忿糟苑毫夕甥姐拈话唬球罐炸裂失效分析球罐炸裂失效分析表2插销实验结果试板号σs/MPa预热温度oC焊条烘干条件插销临界应力σcr/MPa临界应力比σs/σcrB436720350oC×××××××)由插销实验结果分析预热温度焊条烘干温度对B4板焊接裂纹敏感性影响。(1)随着预热温度20→150oC升高,插销临界应力增大,临界应力比增大因而使焊接裂纹的敏感性减小。(2)对预热温度To=150oC时,烘干温度分别为250oC和350oC的情况下,可看出:随着烘干温度的增大,临界应力也提高,使焊接裂纹的敏感性减小。分析:(1)预热能缓解焊后的冷却速度,有利于扩散氢的溢出,避免产生氢致裂纹,同时也减少焊接热影响区及焊缝的淬硬倾向,提高了焊接接头的抗裂性,此为预热还降低了焊接应力和拘束度作用,改善接头性能,使得临界应力值提高。对裂纹敏感性降低。(2)焊条的烘干温度越高,则焊条中所含水等杂质减少,从而减少了融入焊缝中氢原子的含量,使扩散氢含量降低,使其对焊接裂纹的敏感性也降低。腮悯驾劫淮沿讽吧沤括穷桔虐朴码啥咯豌拢很屁索烃辞拓条姑离闰井岔迪球罐炸裂失效分析球罐炸裂失效分析2结合B4、C6板的成分,对B4、C6实验结果进行分析。实验结果:预热温度为20oC时烘干温度为350oC,B4板的裂纹敏感性比C6大;预热温度为150oC烘干温度为350oC,B4板的裂纹敏感性比C6大。原因:由B4、C6的成分,见表1,由Pcm表示为合金元素的冷裂纹敏感系数,知B4的冷裂倾向比C6的大,由B4板Si含量低,Mn/S比值高,金属的韧性较C6板的好,对裂纹敏感性稍比C6的小,但由于B4板具有原始裂纹,处于裂纹源的位置,具有延迟性,故使得裂纹倾向增大,由