高壓氣體槽車課件

壓力容器保溫下腐蝕機(jī)制及修補(bǔ)

社團(tuán)法人中華產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)備協(xié)會(huì)

謝發(fā)政Tel:(04)23726599＃381壓力容器保溫下腐蝕機(jī)制及修補(bǔ)

社團(tuán)法人中華產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)備協(xié)會(huì)22CUI腐蝕機(jī)制(CorrosionMechanisms)1.水透過鋁皮缺口滲入包覆材內(nèi)和金屬外壁接觸。2.水和碳鋼、低合金鋼或不鏽鋼起電化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。3.導(dǎo)致壁厚減薄、孔蝕或龜裂，承壓不足發(fā)生洩漏或挫曲變形。4.鋼材會(huì)形成大氣腐蝕。3CUI腐蝕機(jī)制(CorrosionMechanisms)CUI的腐蝕型態(tài)碳鋼和低合金鋼材質(zhì):

呈現(xiàn)均勻腐蝕和局部腐蝕。

大部分腐蝕為高度局部性，且較為嚴(yán)重。

不鏽鋼材質(zhì):

應(yīng)力腐蝕龜裂,孔蝕。CUI對(duì)公司的影響1.35%腐蝕意外事件來自CUI問題2.CUI洩漏80％發(fā)生在管線。3.管線維護(hù)費(fèi)用60?80％來自CUI。4.NDE和檢查費(fèi)用相當(dāng)於重新塗裝費(fèi)用。5.CUI的修補(bǔ)費(fèi)用約占維修總預(yù)算10％。4CUI的腐蝕型態(tài)45566CUI發(fā)生的溫度條件碳鋼(低合金鋼)管線:操作溫度在-12~175℃。不鏽鋼管線:60~205℃。正常操作溫度在上述CUI溫度範(fàn)圍之外，但只間歇性操作或停用設(shè)備且仍和製程連通者。從包覆管路凸出的滯流管和附件，其溫度常異於主管線操作溫度。7CUI發(fā)生的溫度條件7CUI的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域1.暴露在冷卻水塔溢出水氣的區(qū)域。2.在蒸汽排放裝置附近。3.暴露在沖水系統(tǒng)的區(qū)域。4.暴露於製程液體溢濺、濕氣和酸氣滲入的區(qū)域。5.從包覆管路凸出，且操作溫度不同於流動(dòng)管線之滯流管

和附件。6.管線系統(tǒng)震動(dòng)而使得保溫層外罩損壞導(dǎo)致水分進(jìn)入。7.追蹤蒸汽洩漏的區(qū)域。8.塗層或包覆劣化的管路。8CUI的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域8CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素1.保溫層系統(tǒng)所有插入和分支的管線

滯留管(vent、drain、取樣管、儀表連接管……)

管線懸吊和其他支撐

閥體以及組件(不規(guī)則包覆)

鎖螺栓之管靴(Bolted-onshoes)

蒸氣追蹤管線進(jìn)出口孔2.法蘭和其他構(gòu)件保溫的端點(diǎn)3.保溫層外罩脫落或損壞的區(qū)域4.保溫層外罩接縫處位於水平管線上半部，或者外罩搭接以及

密合的錯(cuò)誤區(qū)域5.直立管線保溫的終點(diǎn)9CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素9CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素6.填隙材料已硬化、分離或脫落者7.保溫層或外罩系統(tǒng)鼓起或髒污或者紮帶脫落者8.存在保溫分支的管路系統(tǒng)低點(diǎn)，包含長(zhǎng)跨距而無支撐

架存在管線低點(diǎn)9.在高合金管線保溫層下存在碳鋼和低合金鋼的法蘭、螺栓

和其他附件10.測(cè)厚孔11.有長(zhǎng)草、青苔12.滴水和流出黃銹處10CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素10111112CUI防蝕工法一、正確包覆防水層的設(shè)計(jì)和安裝:排除水分進(jìn)入

防雨層材料抗蝕性(鋁皮、鍍鋅鐵皮、不銹鋼----)

正確安裝方式

特殊設(shè)計(jì)

落實(shí)防水膏塗覆二、包覆材料選用

選用吸水性低的隔熱材料

選用低氯的隔熱材料三、強(qiáng)化塗覆品質(zhì)，特殊場(chǎng)所和結(jié)構(gòu)應(yīng)用品質(zhì)佳和長(zhǎng)效型有機(jī)/無機(jī)塗層(有機(jī)塗料5~20年、熱浸鍍鋅+重防蝕塗料、絕

熱陶瓷漆，熱噴塗鋁TSA>35年、鋁箔AluminumFoil--)四、拆除不必要包覆12CUI防蝕工法13防水層和密封主要問題設(shè)計(jì)不良安裝不正確密封年久失修保溫層受外力損傷13防水層和密封主要問題14第二層屏障:包覆絕熱材料單就抗CUI而言:

選用吸水性低的隔熱材料

選用低氯的隔熱材料

單單透過材料選用來解決CUI是不切實(shí)際的包覆材料:過去經(jīng)驗(yàn)顯示ESCC發(fā)生在各類之包覆材料，PURfoam、PIRfoam，phenolicfoam(酚醛發(fā)泡)無法提供耐ESCC，製作殘留之氯和溴遇水溶出，水解成酸性物質(zhì)會(huì)加速ESCCPURfoam:Polyurethanefoam聚氨酯PIRfoam:PolyisocyanurateFoam聚異三聚氰酸脂14第二層屏障:包覆絕熱材料15第三層屏障-塗覆

薄膜型液體塗覆，例如油漆

熱塑型包覆，例如PE

金屬噴塗，熱浸鍍鋅、熱噴塗鋁(TSA)

臘帶(wax)包覆

絕熱塗層(陶瓷漆)15第三層屏障-塗覆16CUI檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用經(jīng)濟(jì)有效的方法為多種檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

1.拆包覆目視檢查2.超音波測(cè)厚3.射線輪廓法4.中子背面散射偵測(cè)含水量5.高穿透渦電流6.紅外線偵測(cè)濕的包覆或包覆不佳處7.導(dǎo)波法

16CUI檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用T:公稱板厚度T’:實(shí)際板厚t:含腐蝕裕度之計(jì)算厚度t’:不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度c:餘裕厚度

α:製造時(shí)所採腐蝕裕度t:t’+αW.L:熔接中心A:一個(gè)胴體面積S1～S6:腐蝕面積Sc：一個(gè)腐蝕部份之母材面積(mm2)St：小於含腐蝕裕度厚度之面積(mm2)St'：小於不含腐蝕裕度厚度之面積(mm2)t：含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(mm)t'：不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(mm)C：餘裕厚度(mm)α：腐蝕裕度(mm)本基準(zhǔn)面積Sc為腐蝕面積以砂輪磨削後之面積(mm2)17T:公稱板厚度容器本體(包括胴體、端板、蓋板):1.無顯著腐蝕、點(diǎn)蝕、溝蝕為合格。2.存有銹蝕、溝蝕、點(diǎn)蝕之缺陷但可藉整修或?qū)嵤┓栏g處理等方式消除或抑制該缺點(diǎn)

繼續(xù)惡化且板厚大於設(shè)計(jì)厚度者，判限期改善完成後為合格。3.存有銹蝕、溝蝕、點(diǎn)蝕、磨蝕等缺陷，估計(jì)其惡化速率在延長(zhǎng)使用期限內(nèi)認(rèn)為有安全

顧慮者，判定不合格。但如依國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)專家、學(xué)者評(píng)估並簽認(rèn)其惡化速率無安全顧

慮者，不在此限。4.腐蝕判定(如圖6-1)：(4.1)腐蝕部在母材表面扣除腐蝕深度後剩餘殘存厚度超過含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(ｔ)

時(shí)經(jīng)(5.1)方法確認(rèn)合格。(4.2)殘存厚度超過不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(ｔ’)時(shí)，經(jīng)(4.1)同樣方式處理後合格。

但殘存腐蝕裕度很小，過去實(shí)際厚度減少推算至下次開放檢查時(shí)間為止，所殘存

厚度比不含腐蝕裕度計(jì)算厚度(ｔ')為小時(shí)，要縮短實(shí)施開放檢查之周期。(4.3)殘存厚度與不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度相等時(shí)：a.腐蝕部之單獨(dú)面積在50cm2以下(如圖6-1、圖6-2)，且一個(gè)胴體腐蝕部份合計(jì)面

積為胴體表面積5％以下時(shí)經(jīng)(5.1)處理後認(rèn)定合格，但要縮短次回開放檢查週

期。

b.腐蝕單獨(dú)面積超過50cm2或一個(gè)胴體腐蝕合計(jì)面積超過其表面積5％經(jīng)(5.2)處理

法處理。(4.4)殘存厚度未滿不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(ｔ')時(shí)：a.腐蝕部單獨(dú)面積在50cm2以下且腐蝕部合計(jì)面積為一個(gè)胴體表面積5％以下時(shí)，經(jīng)(5.2)之處理法處理後依腐蝕狀況認(rèn)定合格。b.腐蝕單獨(dú)面積超過50cm2或一個(gè)胴體腐蝕合計(jì)面積超過胴體表面積5％時(shí)，經(jīng)(5.2)之處理法處理後認(rèn)定合格。18容器本體(包括胴體、端板、蓋板):18(4.5)單獨(dú)腐蝕部與鄰接腐蝕部之一例(如圖6-4)。5.腐蝕之處置：(5.1)經(jīng)腐蝕判定為(4.1)、(4.2)、(4.3)時(shí)腐蝕部以砂輪等磨削(如圖6-5)至未腐蝕

之母材表面，用1/3以下斜度，加工完後全體用磁粉探傷試驗(yàn)或浸透探傷試驗(yàn)，

確認(rèn)表面附近無缺陷殘存者。

(5.2)腐蝕判定為(4.3)及(4.4)時(shí)：a.具資格之製造廠商以熔接補(bǔ)修要領(lǐng)(如6)從事熔接補(bǔ)厚。b.熔接補(bǔ)修時(shí)，腐蝕部應(yīng)完全削除，並以磁粉探傷試驗(yàn)確認(rèn)無缺陷殘存者。c.熔接補(bǔ)修熔著金屬在母材表面1.5mm以下高度用砂輪加工之。d.熔接補(bǔ)修後依耐壓試驗(yàn)規(guī)定試驗(yàn)之，並在熔接線全線實(shí)施磁粉探傷試驗(yàn)或浸

透探傷試驗(yàn)。但對(duì)接熔接部腐蝕處實(shí)施補(bǔ)厚熔接時(shí)，及腐蝕部削除3mm以上深度時(shí)，耐壓試驗(yàn)

後該部應(yīng)依放射線試驗(yàn)確認(rèn)無缺陷殘存。

19(4.5)單獨(dú)腐蝕部與鄰接腐蝕部之一例(如圖6-4)。5(5.3)有圖6-1之情況時(shí)，其處理方式如下：a.dA、dB、dC、dD、等為在母材表面腐蝕之深度。[A]dA<C、(tA>t)處理：以砂輪磨削[B]dB<α+C、(tB>t')處理：以砂輪磨削[C]dC≒α+C，(tC≒t')腐蝕部一個(gè)單獨(dú)面積S。b.一個(gè)胴體數(shù)個(gè)腐蝕部份其腐蝕合計(jì)面積為ΣS，腐蝕胴體一個(gè)表面積為A時(shí)。[C1]S≦50cm2，ΣS≦A/20時(shí)處理：以砂輪磨削[C2]S>50cm2或ΣS>A/20時(shí)處理：熔接補(bǔ)修[D]dD>α+C,(tD<t')[D1]S≦50cm2，ΣS≦A/20時(shí)處理：熔接補(bǔ)修[D2]S≧50cm2或ΣS>A/20時(shí)處理：該貯槽廢棄或熔接補(bǔ)修T:公稱板厚度T’:實(shí)際板厚t:含腐蝕裕度之計(jì)算厚度t’:不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度c:餘裕厚度

α:製造時(shí)所採腐蝕裕度t:t’+α20(5.3)有圖6-1之情況時(shí)，其處理方式如下：T:公稱板高壓氣體容器之腐蝕：

(1)每處局部腐蝕面積應(yīng)限制在50cm2以下，且每塊鋼板上局部腐蝕之合

計(jì)面積，不得超過該鋼板面積之5%。

(2)腐蝕處經(jīng)砂輪磨平後，該部位剩餘厚度應(yīng)為槽體製造時(shí)所使用厚度

之85%以上。

(3)槽體表面腐蝕之部分，應(yīng)以鋼刷徹底除銹後，漆上防銹漆防止腐蝕

之進(jìn)行。液化石油氣槽車依CNS72489.2.4規(guī)定不得熔接補(bǔ)修。但液氨槽車(CNS7249)則無此規(guī)定。21高壓氣體容器之腐蝕：216.熔接補(bǔ)修要領(lǐng):

a.高張力鋼之熔接補(bǔ)修要領(lǐng)依下列之規(guī)定，高張力鋼以外之材料亦準(zhǔn)用之。

b.補(bǔ)修要領(lǐng)：

(b.1)除去缺陷及開槽加工：為確認(rèn)完全除去缺陷，並易於熔接應(yīng)開槽。為避免裂痕，在縱向方

向至少開槽加工50mm以上。

(b.2)預(yù)熱及層間溫度：在開槽之中心取半徑300mm以上之範(fàn)圍，用表6-1溫度預(yù)熱，層間溫

度保持在預(yù)熱溫度相同之範(fàn)圍內(nèi)即可。為確認(rèn)上記溫度，應(yīng)適當(dāng)檢

測(cè)之。項(xiàng)目／材料相當(dāng)SPV50之材料相當(dāng)SPV46之材料預(yù)熱溫度150℃～200℃t≧2580℃～120℃

t＞25120℃～150℃濕度85％以下50％以下熔接加熱4500J／cm，但低溫使用時(shí)為3500～15000J／cm以下60000J／cm以下註：預(yù)熱及後熱1.當(dāng)高張力鋼熔接時(shí)，應(yīng)特別注意因氫引起之低溫裂痕，可用預(yù)熱及後熱方式防止之。在熔接後使其緩慢冷卻。2.預(yù)熱及後熱之方法，係以液化石油氣、乙炔氣或電氣等方式並用之。預(yù)熱以使用手提式噴燃器為原則，絕對(duì)禁止使用切斷用噴燃器實(shí)施之(以下所述方式相同)。表6-1預(yù)熱溫度226.熔接補(bǔ)修要領(lǐng):項(xiàng)目／材料相當(dāng)SPV50之材料相當(dāng)SPV(b.3)熔接條件：Ⅰ.熔接方法：被覆電弧手動(dòng)熔接。Ⅱ.熔接棒：低氫係高張力鋼用熔接棒(焊條)。Ⅲ.熔接電流。(如表6-2所示)(b.4)熔接加熱依表6-1所示。(b.5)熔接棒之乾燥。(如表6-3所示)(b.6)以200℃～250℃保持30分以上後熱之。(b.7)熔接層面之加工：除填角熔接部外，其熔接補(bǔ)修部應(yīng)以砂輪磨去加工之。下向3.2mm(直徑)4mm(直徑)下向90～130Amp140～190Amp上向、立向80～120Amp110～150Amp表6-2熔接電流表6-3熔接棒之乾燥

相當(dāng)SPV46材料相當(dāng)SPV50材料乾燥溫度300℃以上，乾燥一～二小時(shí)保存溫度以150℃～1200℃保存之乾燥次數(shù)再乾燥，三次以內(nèi)再乾燥，二次以內(nèi)攜帶時(shí)間四小時(shí)以內(nèi)二小時(shí)以內(nèi)23(b.3)熔接條件：下向3.2mm(直徑)4mm(直徑)下向(b.8)熔接應(yīng)注意事項(xiàng)：Ⅰ.熔接前應(yīng)實(shí)施MT或PT確認(rèn)完全除去缺陷。Ⅱ.熔接前應(yīng)將開槽面清掃之，並完全清除有害之水垢、塵埃、油污等。Ⅲ.熔接前應(yīng)適當(dāng)之預(yù)熱。Ⅳ.在電弧熔接之開始處應(yīng)保存往回熔接部25mm以上，電弧長(zhǎng)度以短弧為宜。Ⅴ.僅適用在應(yīng)變層之熔接。Ⅵ.在屋外補(bǔ)修時(shí)，風(fēng)速在7m／sec以上或濕度在表6-1所示濕度以上時(shí)，熔接

作業(yè)應(yīng)停止。Ⅶ.熔接應(yīng)由有熔接資格者實(shí)施之。Ⅷ.雨天及5℃以下低溫時(shí)，不得熔接。c.熔接補(bǔ)修後之檢查：深度未滿3mm時(shí)，實(shí)施磁粉探傷試驗(yàn)(對(duì)接熔接部為放射線檢查)。3mm以上時(shí)，實(shí)施磁粉探傷試驗(yàn)及放射線檢查(填角熔接部不必實(shí)施放射線檢查)。(c.1)磁粉探傷試驗(yàn)：熔接後經(jīng)過表6-4之時(shí)間後，實(shí)施濕式螢光磁粉探傷試驗(yàn)確認(rèn)無缺陷。檢

查範(fàn)圍在熔接線時(shí)為補(bǔ)修部?jī)蓚?cè)500mm之範(fàn)圍，在熔接線兩側(cè)時(shí)為200mm之

範(fàn)圍，但實(shí)施MT困難者，得以PT代替。(c.2)放射線檢查：熔接後經(jīng)過表6-4之時(shí)間後實(shí)施放射線檢查，以構(gòu)造檢查標(biāo)準(zhǔn)判定之。但

舊有熔接線依舊有判定標(biāo)準(zhǔn)，攝影範(fàn)圍以補(bǔ)修部為中心取3片。24(b.8)熔接應(yīng)注意事項(xiàng)：24表6-4檢查時(shí)間相當(dāng)SPV46之材料熔接後經(jīng)過廿四小時(shí)以上相當(dāng)SPV50之材料熔接後經(jīng)過卅六小時(shí)以上焊道(包括熱影響區(qū))1.縱向接合焊道溝蝕深度在1mm以上，最長(zhǎng)處大於100mm且總長(zhǎng)度大於該焊道長(zhǎng)度1/10者，判定不合格。2.周向接合焊道溝蝕深度在1mm以上，最長(zhǎng)處大於150mm且總長(zhǎng)度大於該焊道長(zhǎng)度1/4者，判定不合格。25表6-4檢查時(shí)間相當(dāng)SPV46之材料熔接後經(jīng)過廿四小時(shí)以耐壓試驗(yàn)1.依安檢則第110條第2項(xiàng)、第134條第2項(xiàng)規(guī)定：實(shí)施內(nèi)部檢查時(shí)，必要時(shí)得實(shí)施非破壞檢查，以檢查結(jié)果判定需要實(shí)施耐壓試驗(yàn)及其他必要之檢查。2.依勞委會(huì)78年7月1日勞檢2字第15172號(hào)函，內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)有下列情形時(shí)，應(yīng)實(shí)施耐壓試驗(yàn)：

(1)構(gòu)造特殊複雜，非藉耐壓試驗(yàn)無法評(píng)估其堪用程度者。

(2)本體局部或全部腐蝕嚴(yán)重，被判定需經(jīng)熔接修補(bǔ)者。

(3)本體鋼板經(jīng)修繕，為確認(rèn)修繕結(jié)果安全性者。

(4)有裂痕、變形需藉耐壓試驗(yàn)判定其結(jié)果者。檢查項(xiàng)目檢查內(nèi)容判定基準(zhǔn)(法規(guī)條款)耐壓試驗(yàn)1.耐壓試驗(yàn)之適用。

2.耐壓試驗(yàn)之實(shí)施方法。

3.耐壓試驗(yàn)之試驗(yàn)壓力。

4.檢查結(jié)果判定。1.水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)或氣液併用試驗(yàn)，應(yīng)符合規(guī)定。(CNS9801.2.1)2.確認(rèn)耐壓試驗(yàn)方法符合規(guī)定。(CNS9801.2.2)3.確認(rèn)耐壓試驗(yàn)壓力正確。(安檢則第134條)(內(nèi)政部67.6.7臺(tái)內(nèi)勞字第792805號(hào)函)4.應(yīng)無局部發(fā)生膨脹、伸長(zhǎng)及洩漏等異?，F(xiàn)象。(CNS9801.2.2)26耐壓試驗(yàn)檢查項(xiàng)目檢查內(nèi)容判定基準(zhǔn)(法規(guī)條款)耐壓試驗(yàn)1.耐壓耐壓試驗(yàn)之適用：原則上採水壓試驗(yàn)(水壓試驗(yàn)裝置如圖6-11)，如水壓試驗(yàn)不恰當(dāng)時(shí)，始得以其他種類之流體進(jìn)行耐壓試驗(yàn)其條件如下:(1)得使用水以外之流體作耐壓試驗(yàn)之情形(以下稱為液壓試驗(yàn))(a)所使用之液體，在耐壓試驗(yàn)溫度下為在其沸點(diǎn)以下時(shí)。

(b)所使用之液體若為燃料液體，其閃火點(diǎn)高於40℃時(shí)，且於在常溫附近下試驗(yàn)為限。(2)氣壓試驗(yàn)之情形

(a)該壓力容器在使用上不允許有水存在之情形。

(b)水壓試驗(yàn)後無法將水完全排除之情形。

(c)如灌滿水時(shí)會(huì)對(duì)壓力容器及支撐構(gòu)造物等有發(fā)生載重變形或應(yīng)力之虞者，其所採取之防範(fàn)對(duì)策又不夠?qū)嵱脮r(shí)。

(d)如取得水有顯著之因難時(shí)。

(e)內(nèi)容物不具腐蝕性且內(nèi)部檢查有困難者。(3)得用氣液併用耐壓試驗(yàn)之情形

(a)大型之塔或受到局部性之水頭壓力之壓力容器，且於灌滿水時(shí)壓力容器及支撐構(gòu)造物等有發(fā)生載重變形或應(yīng)力之虞者，其所採取之防範(fàn)對(duì)策又不夠?qū)嵱脮r(shí)之情形。

(b)使用水時(shí)會(huì)對(duì)壓力容器及支撐構(gòu)造物等有發(fā)生載重變形或應(yīng)力之虞者，其所採取之防範(fàn)對(duì)策又不夠?qū)嵱脮r(shí)之情形，為減少累積之能量，於該壓力容器、支撐構(gòu)造物等之時(shí)。

(c)儲(chǔ)存液體與氣體之壓力容器等，於進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)會(huì)與灌滿水時(shí)會(huì)對(duì)壓力容器及支撐構(gòu)造物等有發(fā)生載重變形或應(yīng)力之虞者，其所採取之防範(fàn)對(duì)策又不夠?qū)嵱弥樾蜗喈?dāng)，且若實(shí)施氣壓試驗(yàn)，為使底部在試驗(yàn)時(shí)之壓力夠高，而致加於頂部之壓力過高時(shí)。27耐壓試驗(yàn)之適用：27耐壓試驗(yàn)之實(shí)施方法：(1)耐壓試驗(yàn)之方法

(a)試驗(yàn)用流體之溫度與壓力容器之溫度(壁溫)幾乎相等之後始可開始。

(b)於液壓試驗(yàn)時(shí)，一面將空氣排除，一面將水(液)加滿，並確認(rèn)無空氣殘存。

(c)如係氣壓試驗(yàn)或氣液併用耐壓試驗(yàn)時(shí)，先將壓力慢慢加壓至耐壓試驗(yàn)壓力之

50%，並確認(rèn)其並無異狀。然後每次以耐壓試驗(yàn)壓力之10%慢慢加壓，視其狀況，由安全之位置監(jiān)視其是否有異狀，然後一面再將壓力升高至到達(dá)耐壓試驗(yàn)壓力為止。(2)壓力之保持加壓至耐壓試驗(yàn)壓力後，由壓力安定起最少保持10分鐘，然後確認(rèn)其無局部性之膨脹、伸展等異狀。(3)發(fā)現(xiàn)異狀時(shí)之處理於試驗(yàn)中有濕潤(rùn)等異狀之現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)即降壓，俟異狀修正後，再重新試驗(yàn)。(4)減壓及排水於耐壓試驗(yàn)終了後，將壓力釋放及排水。實(shí)施水(液)壓試驗(yàn)及氣液併用耐壓試驗(yàn)時(shí)，要注意在排水時(shí)不可發(fā)生負(fù)壓。實(shí)施氣體試驗(yàn)及氣液併用耐壓試驗(yàn)在減壓時(shí)要慢慢進(jìn)行，以免發(fā)生顯著之聲音。將試驗(yàn)氣體釋放至大氣之際，要控制減壓之速度，以免閥具及配管等處發(fā)生過度冷卻之情形。(5)耐壓試驗(yàn)後之確認(rèn)事項(xiàng)於耐壓試驗(yàn)終了後，以目視就其有無異狀作外觀檢查。28耐壓試驗(yàn)之實(shí)施方法：28耐壓試驗(yàn)之試驗(yàn)壓力：實(shí)施內(nèi)部檢查時(shí)，必要時(shí)得實(shí)施非破壞檢測(cè)，以檢查結(jié)果判定是否需要實(shí)施耐壓試驗(yàn)；又依內(nèi)政部67.6.7臺(tái)內(nèi)勞字第792805號(hào)函規(guī)定，耐壓試驗(yàn)之壓力為最高使用壓力之1.1倍。檢查結(jié)果判定：實(shí)施耐壓試驗(yàn)應(yīng)確認(rèn)無局部發(fā)生膨脹伸長(zhǎng)及洩漏等異?，F(xiàn)象；若有上述情形應(yīng)判定不合格。29耐壓試驗(yàn)之試驗(yàn)壓力：29THEEND

30THEEND

30壓力容器保溫下腐蝕機(jī)制及修補(bǔ)

社團(tuán)法人中華產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)備協(xié)會(huì)

謝發(fā)政Tel:(04)23726599＃3831壓力容器保溫下腐蝕機(jī)制及修補(bǔ)

社團(tuán)法人中華產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)備協(xié)會(huì)322CUI腐蝕機(jī)制(CorrosionMechanisms)1.水透過鋁皮缺口滲入包覆材內(nèi)和金屬外壁接觸。2.水和碳鋼、低合金鋼或不鏽鋼起電化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。3.導(dǎo)致壁厚減薄、孔蝕或龜裂，承壓不足發(fā)生洩漏或挫曲變形。4.鋼材會(huì)形成大氣腐蝕。33CUI腐蝕機(jī)制(CorrosionMechanisms)CUI的腐蝕型態(tài)碳鋼和低合金鋼材質(zhì):

呈現(xiàn)均勻腐蝕和局部腐蝕。

大部分腐蝕為高度局部性，且較為嚴(yán)重。

不鏽鋼材質(zhì):

應(yīng)力腐蝕龜裂,孔蝕。CUI對(duì)公司的影響1.35%腐蝕意外事件來自CUI問題2.CUI洩漏80％發(fā)生在管線。3.管線維護(hù)費(fèi)用60?80％來自CUI。4.NDE和檢查費(fèi)用相當(dāng)於重新塗裝費(fèi)用。5.CUI的修補(bǔ)費(fèi)用約占維修總預(yù)算10％。34CUI的腐蝕型態(tài)4355366CUI發(fā)生的溫度條件碳鋼(低合金鋼)管線:操作溫度在-12~175℃。不鏽鋼管線:60~205℃。正常操作溫度在上述CUI溫度範(fàn)圍之外，但只間歇性操作或停用設(shè)備且仍和製程連通者。從包覆管路凸出的滯流管和附件，其溫度常異於主管線操作溫度。37CUI發(fā)生的溫度條件7CUI的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域1.暴露在冷卻水塔溢出水氣的區(qū)域。2.在蒸汽排放裝置附近。3.暴露在沖水系統(tǒng)的區(qū)域。4.暴露於製程液體溢濺、濕氣和酸氣滲入的區(qū)域。5.從包覆管路凸出，且操作溫度不同於流動(dòng)管線之滯流管

和附件。6.管線系統(tǒng)震動(dòng)而使得保溫層外罩損壞導(dǎo)致水分進(jìn)入。7.追蹤蒸汽洩漏的區(qū)域。8.塗層或包覆劣化的管路。38CUI的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域8CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素1.保溫層系統(tǒng)所有插入和分支的管線

滯留管(vent、drain、取樣管、儀表連接管……)

管線懸吊和其他支撐

閥體以及組件(不規(guī)則包覆)

鎖螺栓之管靴(Bolted-onshoes)

蒸氣追蹤管線進(jìn)出口孔2.法蘭和其他構(gòu)件保溫的端點(diǎn)3.保溫層外罩脫落或損壞的區(qū)域4.保溫層外罩接縫處位於水平管線上半部，或者外罩搭接以及

密合的錯(cuò)誤區(qū)域5.直立管線保溫的終點(diǎn)39CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素9CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素6.填隙材料已硬化、分離或脫落者7.保溫層或外罩系統(tǒng)鼓起或髒污或者紮帶脫落者8.存在保溫分支的管路系統(tǒng)低點(diǎn)，包含長(zhǎng)跨距而無支撐

架存在管線低點(diǎn)9.在高合金管線保溫層下存在碳鋼和低合金鋼的法蘭、螺栓

和其他附件10.測(cè)厚孔11.有長(zhǎng)草、青苔12.滴水和流出黃銹處40CUI管線高風(fēng)險(xiǎn)的包覆結(jié)構(gòu)因素10411142CUI防蝕工法一、正確包覆防水層的設(shè)計(jì)和安裝:排除水分進(jìn)入

防雨層材料抗蝕性(鋁皮、鍍鋅鐵皮、不銹鋼----)

正確安裝方式

特殊設(shè)計(jì)

落實(shí)防水膏塗覆二、包覆材料選用

選用吸水性低的隔熱材料

選用低氯的隔熱材料三、強(qiáng)化塗覆品質(zhì)，特殊場(chǎng)所和結(jié)構(gòu)應(yīng)用品質(zhì)佳和長(zhǎng)效型有機(jī)/無機(jī)塗層(有機(jī)塗料5~20年、熱浸鍍鋅+重防蝕塗料、絕

熱陶瓷漆，熱噴塗鋁TSA>35年、鋁箔AluminumFoil--)四、拆除不必要包覆12CUI防蝕工法43防水層和密封主要問題設(shè)計(jì)不良安裝不正確密封年久失修保溫層受外力損傷13防水層和密封主要問題44第二層屏障:包覆絕熱材料單就抗CUI而言:

選用吸水性低的隔熱材料

選用低氯的隔熱材料

單單透過材料選用來解決CUI是不切實(shí)際的包覆材料:過去經(jīng)驗(yàn)顯示ESCC發(fā)生在各類之包覆材料，PURfoam、PIRfoam，phenolicfoam(酚醛發(fā)泡)無法提供耐ESCC，製作殘留之氯和溴遇水溶出，水解成酸性物質(zhì)會(huì)加速ESCCPURfoam:Polyurethanefoam聚氨酯PIRfoam:PolyisocyanurateFoam聚異三聚氰酸脂14第二層屏障:包覆絕熱材料45第三層屏障-塗覆

薄膜型液體塗覆，例如油漆

熱塑型包覆，例如PE

金屬噴塗，熱浸鍍鋅、熱噴塗鋁(TSA)

臘帶(wax)包覆

絕熱塗層(陶瓷漆)15第三層屏障-塗覆46CUI檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用經(jīng)濟(jì)有效的方法為多種檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

1.拆包覆目視檢查2.超音波測(cè)厚3.射線輪廓法4.中子背面散射偵測(cè)含水量5.高穿透渦電流6.紅外線偵測(cè)濕的包覆或包覆不佳處7.導(dǎo)波法

16CUI檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用T:公稱板厚度T’:實(shí)際板厚t:含腐蝕裕度之計(jì)算厚度t’:不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度c:餘裕厚度

α:製造時(shí)所採腐蝕裕度t:t’+αW.L:熔接中心A:一個(gè)胴體面積S1～S6:腐蝕面積Sc：一個(gè)腐蝕部份之母材面積(mm2)St：小於含腐蝕裕度厚度之面積(mm2)St'：小於不含腐蝕裕度厚度之面積(mm2)t：含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(mm)t'：不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(mm)C：餘裕厚度(mm)α：腐蝕裕度(mm)本基準(zhǔn)面積Sc為腐蝕面積以砂輪磨削後之面積(mm2)47T:公稱板厚度容器本體(包括胴體、端板、蓋板):1.無顯著腐蝕、點(diǎn)蝕、溝蝕為合格。2.存有銹蝕、溝蝕、點(diǎn)蝕之缺陷但可藉整修或?qū)嵤┓栏g處理等方式消除或抑制該缺點(diǎn)

繼續(xù)惡化且板厚大於設(shè)計(jì)厚度者，判限期改善完成後為合格。3.存有銹蝕、溝蝕、點(diǎn)蝕、磨蝕等缺陷，估計(jì)其惡化速率在延長(zhǎng)使用期限內(nèi)認(rèn)為有安全

顧慮者，判定不合格。但如依國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)專家、學(xué)者評(píng)估並簽認(rèn)其惡化速率無安全顧

慮者，不在此限。4.腐蝕判定(如圖6-1)：(4.1)腐蝕部在母材表面扣除腐蝕深度後剩餘殘存厚度超過含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(ｔ)

時(shí)經(jīng)(5.1)方法確認(rèn)合格。(4.2)殘存厚度超過不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(ｔ’)時(shí)，經(jīng)(4.1)同樣方式處理後合格。

但殘存腐蝕裕度很小，過去實(shí)際厚度減少推算至下次開放檢查時(shí)間為止，所殘存

厚度比不含腐蝕裕度計(jì)算厚度(ｔ')為小時(shí)，要縮短實(shí)施開放檢查之周期。(4.3)殘存厚度與不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度相等時(shí)：a.腐蝕部之單獨(dú)面積在50cm2以下(如圖6-1、圖6-2)，且一個(gè)胴體腐蝕部份合計(jì)面

積為胴體表面積5％以下時(shí)經(jīng)(5.1)處理後認(rèn)定合格，但要縮短次回開放檢查週

期。

b.腐蝕單獨(dú)面積超過50cm2或一個(gè)胴體腐蝕合計(jì)面積超過其表面積5％經(jīng)(5.2)處理

法處理。(4.4)殘存厚度未滿不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度(ｔ')時(shí)：a.腐蝕部單獨(dú)面積在50cm2以下且腐蝕部合計(jì)面積為一個(gè)胴體表面積5％以下時(shí)，經(jīng)(5.2)之處理法處理後依腐蝕狀況認(rèn)定合格。b.腐蝕單獨(dú)面積超過50cm2或一個(gè)胴體腐蝕合計(jì)面積超過胴體表面積5％時(shí)，經(jīng)(5.2)之處理法處理後認(rèn)定合格。48容器本體(包括胴體、端板、蓋板):18(4.5)單獨(dú)腐蝕部與鄰接腐蝕部之一例(如圖6-4)。5.腐蝕之處置：(5.1)經(jīng)腐蝕判定為(4.1)、(4.2)、(4.3)時(shí)腐蝕部以砂輪等磨削(如圖6-5)至未腐蝕

之母材表面，用1/3以下斜度，加工完後全體用磁粉探傷試驗(yàn)或浸透探傷試驗(yàn)，

確認(rèn)表面附近無缺陷殘存者。

(5.2)腐蝕判定為(4.3)及(4.4)時(shí)：a.具資格之製造廠商以熔接補(bǔ)修要領(lǐng)(如6)從事熔接補(bǔ)厚。b.熔接補(bǔ)修時(shí)，腐蝕部應(yīng)完全削除，並以磁粉探傷試驗(yàn)確認(rèn)無缺陷殘存者。c.熔接補(bǔ)修熔著金屬在母材表面1.5mm以下高度用砂輪加工之。d.熔接補(bǔ)修後依耐壓試驗(yàn)規(guī)定試驗(yàn)之，並在熔接線全線實(shí)施磁粉探傷試驗(yàn)或浸

透探傷試驗(yàn)。但對(duì)接熔接部腐蝕處實(shí)施補(bǔ)厚熔接時(shí)，及腐蝕部削除3mm以上深度時(shí)，耐壓試驗(yàn)

後該部應(yīng)依放射線試驗(yàn)確認(rèn)無缺陷殘存。

49(4.5)單獨(dú)腐蝕部與鄰接腐蝕部之一例(如圖6-4)。5(5.3)有圖6-1之情況時(shí)，其處理方式如下：a.dA、dB、dC、dD、等為在母材表面腐蝕之深度。[A]dA<C、(tA>t)處理：以砂輪磨削[B]dB<α+C、(tB>t')處理：以砂輪磨削[C]dC≒α+C，(tC≒t')腐蝕部一個(gè)單獨(dú)面積S。b.一個(gè)胴體數(shù)個(gè)腐蝕部份其腐蝕合計(jì)面積為ΣS，腐蝕胴體一個(gè)表面積為A時(shí)。[C1]S≦50cm2，ΣS≦A/20時(shí)處理：以砂輪磨削[C2]S>50cm2或ΣS>A/20時(shí)處理：熔接補(bǔ)修[D]dD>α+C,(tD<t')[D1]S≦50cm2，ΣS≦A/20時(shí)處理：熔接補(bǔ)修[D2]S≧50cm2或ΣS>A/20時(shí)處理：該貯槽廢棄或熔接補(bǔ)修T:公稱板厚度T’:實(shí)際板厚t:含腐蝕裕度之計(jì)算厚度t’:不含腐蝕裕度之計(jì)算厚度c:餘裕厚度

α:製造時(shí)所採腐蝕裕度t:t’+α50(5.3)有圖6-1之情況時(shí)，其處理方式如下：T:公稱板高壓氣體容器之腐蝕：

(1)每處局部腐蝕面積應(yīng)限制在50cm2以下，且每塊鋼板上局部腐蝕之合

計(jì)面積，不得超過該鋼板面積之5%。

(2)腐蝕處經(jīng)砂輪磨平後，該部位剩餘厚度應(yīng)為槽體製造時(shí)所使用厚度

之85%以上。

(3)槽體表面腐蝕之部分，應(yīng)以鋼刷徹底除銹後，漆上防銹漆防止腐蝕

之進(jìn)行。液化石油氣槽車依CNS72489.2.4規(guī)定不得熔接補(bǔ)修。但液氨槽車(CNS7249)則無此規(guī)定。51高壓氣體容器之腐蝕：216.熔接補(bǔ)修要領(lǐng):

a.高張力鋼之熔接補(bǔ)修要領(lǐng)依下列之規(guī)定，高張力鋼以外之材料亦準(zhǔn)用之。

b.補(bǔ)修要領(lǐng)：

(b.1)除去缺陷及開槽加工：為確認(rèn)完全除去缺陷，並易於熔接應(yīng)開槽。為避免裂痕，在縱向方

向至少開槽加工50mm以上。

(b.2)預(yù)熱及層間溫度：在開槽之中心取半徑300mm以上之範(fàn)圍，用表6-1溫度預(yù)熱，層間溫

度保持在預(yù)熱溫度相同之範(fàn)圍內(nèi)即可。為確認(rèn)上記溫度，應(yīng)適當(dāng)檢

測(cè)之。項(xiàng)目／材料相當(dāng)SPV50之材料相當(dāng)SPV46之材料預(yù)熱溫度150℃～200℃t≧2580℃～120℃

t＞25120℃～150℃濕度85％以下50％以下熔接加熱4500J／cm，但低溫使用時(shí)為3500～15000J／cm以下60000J／cm以下註：預(yù)熱及後熱1.當(dāng)高張力鋼熔接時(shí)，應(yīng)特別注意因氫引起之低溫裂痕，可用預(yù)熱及後熱方式防止之。在熔接後使其緩慢冷卻。2.預(yù)熱及後熱之方法，係以液化石油氣、乙炔氣或電氣等方式並用之。預(yù)熱以使用手提式噴燃器為原則，絕對(duì)禁止使用切斷用噴燃器實(shí)施之(以下所述方式相同)。表6-1預(yù)熱溫度526.熔接補(bǔ)修要領(lǐng):項(xiàng)目／材料相當(dāng)SPV50之材料相當(dāng)SPV(b.3)熔接條件：Ⅰ.熔接方法：被覆電弧手動(dòng)熔接。Ⅱ.熔接棒：低氫係高張力鋼用熔接棒(焊條)。Ⅲ.熔接電流。(如表6-2所示)(b.4)熔接加熱依表6-1所示。(b.5)熔接棒之乾燥。(如表6-3所示)(b.6)以200℃～250℃保持30分以上後熱之。(b.7)熔接層面之加工：除填角熔接部外，其熔接補(bǔ)修部應(yīng)以砂輪磨去加工之。下向3.2mm(直徑)4mm(直徑)下向90～130Amp140～190Amp上向、立向80～120Amp110～150Amp表6-2熔接電流表6-3熔接棒之乾燥

相當(dāng)SPV46材料相當(dāng)SPV50材料乾燥溫度300℃以上，乾燥一～二小時(shí)保存溫度以150℃～1200℃保存之乾燥次數(shù)再乾燥，三次以內(nèi)再乾燥，二次以內(nèi)攜帶時(shí)間四小時(shí)以內(nèi)二小時(shí)以內(nèi)53(b.3)熔接條件：下向3.2mm(直徑)4mm(直徑)下向(b.8)熔接應(yīng)注意事項(xiàng)：Ⅰ.熔接前應(yīng)實(shí)施MT或PT確認(rèn)完全除去缺陷。Ⅱ.熔接前應(yīng)將開槽面清掃之，並完全清除有害之水垢、塵埃、油污等。Ⅲ.熔接前應(yīng)適當(dāng)之預(yù)熱。Ⅳ.在電弧熔接之開始處應(yīng)保存往回熔接部25mm以上，電弧長(zhǎng)度以短弧為宜。Ⅴ.僅適用在應(yīng)變層之熔接。Ⅵ.在屋外補(bǔ)修時(shí)，風(fēng)速在7m／sec以上或濕度在表6-1所示濕度以上時(shí)，熔接

作業(yè)應(yīng)停止。Ⅶ.熔接應(yīng)由有熔接資格者實(shí)施之。Ⅷ.雨天及5℃以下低溫時(shí)，不得熔接。c.熔接補(bǔ)修後之檢查：深度未滿3mm時(shí)，實(shí)施磁粉探傷試驗(yàn)(對(duì)接熔接部為放射線檢查)。3mm以上時(shí)，實(shí)施磁粉探傷試驗(yàn)及放射線檢查(填角熔接部不必實(shí)施放射線檢查)。(c.1)磁粉探傷試驗(yàn)：熔接後經(jīng)過表6-4之時(shí)間後，實(shí)施濕式螢光磁粉探傷試驗(yàn)確認(rèn)無缺陷。檢

查範(fàn)圍在熔接線時(shí)為補(bǔ)修部?jī)蓚?cè)500mm之範(fàn)圍，在熔接線兩側(cè)時(shí)為200mm之

範(fàn)圍，但實(shí)施MT困難者，得以PT代替。(c.2)放射線檢查：熔接後經(jīng)過表6-4之時(shí)間後實(shí)施放射線檢查，以構(gòu)造檢查標(biāo)準(zhǔn)判定之。但

舊有熔接線依舊有判定標(biāo)準(zhǔn)，攝影範(fàn)圍以補(bǔ)修部為中心取3片。54(b.8)熔接應(yīng)注意事項(xiàng)：24表6-4檢查時(shí)間相當(dāng)SPV46之材料熔接後經(jīng)過廿四小時(shí)以上相當(dāng)SPV50之材料熔接後經(jīng)過卅六小時(shí)以上焊道(包括熱影響區(qū))1.縱向接合焊道溝蝕深度在1mm以上，最長(zhǎng)處大於100mm且總長(zhǎng)度大於該焊道長(zhǎng)度1/10者，判定不合格。2.周向接合焊道溝蝕深度在1mm以上，最長(zhǎng)處大於150mm且總長(zhǎng)度大於該焊道長(zhǎng)度1/4者，判定不合格。55表6-4檢查時(shí)間相當(dāng)SPV46之材料熔接後經(jīng)過廿四小時(shí)以耐壓試驗(yàn)1.依安檢則第110條第2項(xiàng)、第134條第2項(xiàng)規(guī)定：實(shí)施內(nèi)部檢查時(shí)，必要時(shí)得實(shí)施非破壞檢查，以檢查結(jié)果判定需要實(shí)施耐壓試驗(yàn)及其他必要之檢查。2.依勞委會(huì)78年7月1日勞檢2字第15172號(hào)函，內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)有下列情形時(shí)，應(yīng)實(shí)施耐壓試驗(yàn)：

(1)構(gòu)造特殊複雜，非藉耐壓試驗(yàn)無法評(píng)估其堪用程度者。

(2)本體局部或全部腐蝕嚴(yán)重，被判定需經(jīng)熔接修補(bǔ)者。

(3)本體鋼板經(jīng)修繕，為確認(rèn)修繕結(jié)果安全性者。

(4)有裂痕、變形需藉耐壓試驗(yàn)判定其結(jié)果者。檢查項(xiàng)目檢