1、储气罐振动疲劳裂缝实例展示
在工作中多次发现因振动疲劳引起的储气罐开裂，不仅耽误生产，而且影响安全运行。什么叫振动疲劳呢？疲劳通常分为热疲劳、机械疲劳、腐蚀疲劳。振动疲劳属于机械疲劳的一种，是金属物件在交变机械应力作用下而引起的疲劳。振动疲劳裂缝是由振动疲劳引发的，振动疲劳缝的特征是起源位置多在表面应力集中处，走向主要是穿晶扩展，裂缝周围可能观察到金属磨屑，裂缝尾部尖细。
例1：某厂L型空压机、排气压力0.84MPa，储气罐安装在室外，出气管直径 Φ159mm，因穿墙孔开的太大，没有支撑，运行2年后接管与储气罐筒体焊缝沿焊趾开裂，长度为周长一半，显然是管道固定不好，管路振动引起焊缝疲劳破坏，沿强度较弱的焊趾部位开裂。经过焊补后因未对空压机出气管路进行加固，运行半年后，补焊部位又重新开裂。
例2：某厂两台空压机共用一台储气罐，其中一台空压机排气管与储气罐进气接管法兰直接对接，而另一台空压机的储气罐在距储气罐气接管法兰500mm处相连，连接部位成直角状。空压机运行3年后，发现储气罐侧面支腿附近的部位又漏油痕迹，经检验发现，下封头母材开裂，位于支腿的边缘，裂纹外表面长100mm，内表面长为75mm，裂纹走向沿储气罐横向。经分析认为是第二台空压机水平出气管对储气罐形成侧向推力，气流脉动引起储气罐左右振动，导致下封头在侧面支腿处振动疲劳产生裂纹。
经过焊补后，储气罐继续运行，又过了两年，沿补焊部位的一端，下封头母材又重新开裂，裂缝长90mm，被迫停止运行。
以上例储气罐开裂部位和管路布置虽不同，但都是修理后重新开裂，因此有一定代表性。因此相关人士认为仅修理损坏部位，而不消除管路振动和安装上的不合理结构，再次开裂是难免的。
2、储气罐开裂的修理
按照压力容器修理的有关规定，焊缝的修理不宜超过两次，所以在第二次补焊时采取了慎重的措施，制定了合理的修理方案。
例1的空压机出气管的穿墙孔部位加装支承，以减少振动。例2的第二台空压机出气管改为在室内与第一台空压机管路相连。
根据表面探伤的结果，采用电动砂轮机打磨的方法，清理开裂部位，坡口尺寸符合焊接规范要求，坡口附近不得有油、油漆、水等杂物。打磨至无裂纹为止，打磨长度不得小于100mm，用表面探伤确认无裂纹后，方可进行补焊。这一点很重要，因为例2的支腿部位的封头开裂，很可能第一次补焊时，内部裂纹前端有未消除的微微小裂纹，为第二次开裂留下隐患。
对于例1的进气管接管角焊开裂，因为是补焊过一次的焊缝，并且有补强板，为减少应力集中，进行氧一乙炔火焰予热，温度200℃～250℃。焊接要求采用E5015焊条，焊条直径Φ3.2mm，焊条经350℃炔焙并保温2小时，随取随用。焊接规范，I=110～130（A）U=21～23（V）。焊后用火焰加热至600℃～650℃，加热范围至少为焊接区域加大250mm，用石棉布覆盖修理部位，以保温缓冷，保证焊接质量。
对补焊缝打磨，例2中封头开裂的补焊，应打磨到焊缝与母材园滑过度。对焊缝检查，表面不得有气孔、夹渣，尤其不得有裂纹、咬边缺陷。对接焊缝进行100%射线探伤，角焊缝作渗透探伤，经水压试验合格方可投用。
3、建议
从管道振动引起储气罐疲劳裂纹的情况可知压缩储气罐振动问题不可小视，应从多方面采取措施，专家建议；
（1）要尽量采取减少管道气流脉动的措施。要按设计要求正确安装管道，防止管路振动；管道弯曲半径要大一些，并加强支承；多台空压机共有一个储气罐时其联接部位要远离储气罐，并加强管路支承。
（2）对储气罐的修理要保证质量，储气罐修理要按有关的压力容器管理规程来进行，方案要经有关部门审批，施焊人员要具备资格，原有缺陷要彻底消除，焊后要检验合格才能投用。
（3）、储气罐设计要考虑振动影响。储气罐的压力较低，结构设计无特殊要求，但从实际情况看应考虑振动的影响，可考虑增加进气管补强板厚度，采用双面角焊透，保证焊透。支腿与封头间要增加垫板，这样受到振动时垫板的焊缝先损坏，可有效地保护储气罐，不致引起封关开裂。
