玻璃鋼罐罐身內(nèi)陷裂紋原因分析及預(yù)防措施

纏繞玻璃鋼罐，玻璃鋼罐體在制作內(nèi)層后，結(jié)構(gòu)層通過多層交叉纏繞和多個環(huán)向纏繞制作，軸向和環(huán)向強度通常非常高，但為什么玻璃鋼罐罐身有時會出現(xiàn)內(nèi)陷裂紋，大部分是由與玻璃鋼罐遭受負(fù)壓引起。

2013年6月，東莞客戶來電反饋，一臺DN2800×3400玻璃鋼鹽酸罐在工作過程中，發(fā)生爆裂聲，隨后玻璃鋼罐罐身出現(xiàn)環(huán)向裂紋。環(huán)向裂紋位置離罐底大概1.8米，裂紋數(shù)量3條，大概長度分別為1m、1.2m、0.5m，裂紋基本上在同一個水平面上。從這臺玻璃鋼罐故障位置的局部圖片上明顯看到裂紋處呈白色，已破損部分玻璃纖維向鹽酸貯罐內(nèi)變形，三條裂紋破損部分有鹽酸霧向罐外散發(fā)。

據(jù)現(xiàn)在操作人員了解到，該玻璃鋼儲罐的通氣口通過管道接尾氣處理裝置，罐與尾氣裝置間設(shè)有球閥，鹽酸玻璃鋼罐不工作時人工控制球閥關(guān)閉，鹽酸玻璃鋼罐進、出料時人工打開球閥，而此次從玻璃鋼罐抽取鹽酸時，球閥忘了打開，液體抽了一段時間后，就發(fā)生爆裂。

從如上現(xiàn)象，我們判斷，導(dǎo)致這臺玻璃鋼罐罐身出現(xiàn)裂紋的原因是：在從玻璃鋼罐外抽料時，因為排氣口閥關(guān)閉，在不斷往外抽料時，液面下降，在密閉的容器中，液面與罐頂?shù)闹g空氣，壓力越來越小，罐內(nèi)氣壓低于罐外一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。在大氣壓的作用下，壓力從外向內(nèi)擠壓玻璃鋼儲罐，造成罐子剛度較小的筒身部分向罐子中心變形，當(dāng)變形產(chǎn)生的應(yīng)力超過罐子的許用應(yīng)力，在玻璃鋼罐筒身較為薄弱部位首先產(chǎn)生裂紋，進而發(fā)生爆裂。當(dāng)爆裂后，內(nèi)外氣壓平衡時，罐子變形恢復(fù)。

其實，罐體內(nèi)陷爆裂，主要由于負(fù)壓產(chǎn)生。而負(fù)壓的產(chǎn)生，除了排氣閥關(guān)閉外，還有排氣閥的直徑小于出料口的直徑造成負(fù)壓及抽料時排氣口被堵塞造成負(fù)壓。通常情況下，玻璃鋼罐廠家在設(shè)計、制作玻璃鋼罐時，排氣口的內(nèi)徑始終是大于或者等于出料口的內(nèi)徑。這樣，自始至終不會造成負(fù)壓。但是，玻璃鋼罐的使用用戶在操作過程中，因為罐體內(nèi)一些揮發(fā)性的溶液（如鹽酸），排氣口不能直接對排放，需加一些尾氣吸收裝置。而加裝吸收裝置時，閥門關(guān)閉或者排氣口變小，都會造成負(fù)壓。

為了避免儲罐工作過程中的負(fù)壓的產(chǎn)生，除了規(guī)范操作流程及正確安裝外，我們建議，在玻璃鋼罐頂部增加一個備用口，備用口內(nèi)徑必須大于出料口的內(nèi)徑，在備用口上安裝一個防爆閥。在罐體內(nèi)空氣稍微產(chǎn)生負(fù)壓，但罐體未有形變的時候，防爆閥會自動打開，即可達到內(nèi)外壓力平衡，進而起到保護儲罐的目的。

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