某化工廠乙烯球罐定期檢驗(yàn)中（圖1，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1），兩塊球殼板C1、C9硬度值異常偏低，球殼板C1內(nèi)表面硬度值HB119～125、球殼板C9內(nèi)表面硬度值HB130～140，兩塊球殼板外觀無(wú)明顯變形，而其他球殼板硬度值均在HB190～210之間。定期檢驗(yàn)過(guò)程中，采用硬度、光譜、顯微金相等檢測(cè)手段對(duì)球殼板材質(zhì)狀況進(jìn)行了檢測(cè)和分析，兩塊球殼板硬度偏低現(xiàn)象是其表面脫碳導(dǎo)致的。通過(guò)對(duì)硬度偏低部位打磨消除和安全狀況分析，該球罐承受載荷能力能夠滿足使用條件要求。

一、硬度、光譜、顯微金相檢測(cè)及分析

1.硬度檢測(cè)及分析

對(duì)C1內(nèi)表面及C9內(nèi)、外表面進(jìn)行了硬度檢測(cè)，其結(jié)果見(jiàn)表2至表4。

由表2至表4可知，硬度值變化趨勢(shì)為隨打磨深度的增加而提高?；诓牧嫌捕扰c材料抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，按照 DIN EN ISO18265《金屬材料硬度值的換算》，打磨2.5mm深度時(shí)，硬度值為HB190.0，其對(duì)應(yīng)的材料抗拉強(qiáng)度為640MPa，大于07MnNiCrMoVDR材料標(biāo)稱抗拉強(qiáng)度下限值610MPa。由此可知，硬度偏低范圍為由表層開(kāi)始2.5mm以內(nèi)。

2.光譜分析

采用定量光譜分析方法對(duì)局部硬度異常較低的C1、C9球殼板進(jìn)行主要合金含量的光譜分析，其結(jié)果符合GB150—1998附錄A中有關(guān)07MnNiCrMoVDR的要求。

3.金相分析

采用現(xiàn)場(chǎng)金相復(fù)膜方法對(duì)局部硬度異常較低的C1、C9球殼板進(jìn)行金相分析。結(jié)果表明，球殼板存在脫碳現(xiàn)象，隨打磨深度增加，脫碳現(xiàn)象逐漸減少至最終消失，也證明了局部硬度異常偏低僅限于局部球殼板內(nèi)外表面的沿壁厚方向上的一定區(qū)域內(nèi)，而不是整個(gè)壁厚方向上的全部劣化。

綜合硬度、光譜、金相等測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，乙烯球罐I-TK-9561C的局部球殼板硬度異常偏低現(xiàn)象不是球罐制造過(guò)程中或者使用過(guò)程中產(chǎn)生的損傷，而是球殼板的鋼板材料本身由于遭到某種異常受熱過(guò)程所導(dǎo)致的表面脫碳現(xiàn)象。

二、球罐安全狀況分析

1.局部硬度異常的結(jié)構(gòu)極限分析

根據(jù)硬度、光譜、金相分析結(jié)果，考慮到球罐損傷范圍在內(nèi)外表面2.5mm以內(nèi)，保守假設(shè)球罐內(nèi)外表面2.5mm厚度范圍以內(nèi)材料不承載，則實(shí)測(cè)壁厚38.6mm，球罐有效厚度33.6mm，即假設(shè)球罐整體減薄5mm。根據(jù)GB/T19624—2004《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》中有關(guān)球形容器的塑性極限載荷的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，有效厚度為33.6 mm時(shí)的許用載荷P為3.32MPa，大于球罐最高工作壓力（2.0MPa），因此，局部硬度異常不影響球罐安全使用。

2.凹坑缺陷最高允許工作壓力分析

根據(jù)GB/T19624-2004，對(duì)硬度異常部位打磨的凹坑進(jìn)行無(wú)量綱參數(shù)G0計(jì)算，通過(guò)計(jì)算得出G0為0.0041≤0.10，說(shuō)明該坑在允許范圍內(nèi)。

三、綜合分析

上述檢測(cè)結(jié)果證明局部球殼板硬度異常偏低部位沒(méi)有明顯變形，沒(méi)有明顯腐蝕減薄，材料合金成分基本符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求，損傷范圍不超過(guò)由表面開(kāi)始2.5mm以內(nèi)，球罐承受載荷能力能夠滿足使用條件要求。綜上所述，乙烯球罐I-TK-9561C在正常操作條件（最高工作壓力：2.0MPa；最高工作溫度：-27℃；介質(zhì)：乙烯）下可以使用。

（作者單位：北京市特種設(shè)備檢測(cè)中心）