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孙晋美, 等: ２１９mm×１０．５mm 弯管环焊缝穿孔失效分析
ϕ

则总压力 p total 即为:
p total＝p static＋p ( ２ )
计算得到总压力为 ０．２９MPa .
如前所述, 弯管直管段壁厚测量值为１０．５mm ,
和弯管焊接的干线管的壁厚测量值为 ８．５ mm .因
干线管的壁厚较薄, 所以较之弯管, 干线管最容易发
生穿孔失效.管道外径为 ２１９ mm , 干线管管体壁
厚为 ８．５ mm , 依 据 GB / T９７１１－２０１１ , 管 体 材 料
图 ７ 穿孔处内表面 SEM 形貌
L３６０ 钢 的 屈 服 强 度 为 ３６０ MPa , 抗 拉 强 度 为
Fi g 敭７ SEM mor p holo gy ofinnersurfaceofthe p erforationp osition
４６０MPa .假设管道设计系数为 ０．７２ ( 一类地区),
则干线管管体发生屈服的管道内压为 ２０．１ MPa , 干
线管管体发生破裂的管道内压为 ２５．７ MPa .假设
管道设计系数为 ０．４ ( 四类地区), 则干线管管体发
生屈服的管道内压为 １１．２MPa , 发生破裂的管道内
压为 １４．３ MPa .
前述计算表明穿孔失效管道中的最高内压只有
０．２９MPa , 远远 达 不 到 管 体 发 生 屈 服 或 破 裂 的 压
图 ８ 内表面环焊缝坡口处刀痕形貌 力, 据此可以判断管道环焊缝发生穿孔泄漏不是管
Fi g 敭８ Machinin gmarksmor p holo gy ofinnersurfaceof 道中的内压引起的.管道环焊缝发生穿孔泄漏应主
the g irthweldg roove p osition 要是由环焊缝未焊透缺陷所致 [ ５Ｇ７ ] .
３ 结论及建议

该 ２１９mm×１０．５ mm 弯管环焊缝发生穿孔
ϕ
失效的主要原因是环焊缝焊接时形成的未焊透缺
陷, 管壁表面发生腐蚀为次要原因, 穿孔后最终导致
管道内的汽油发生泄漏.因此焊接工艺的设计及检
验必须成为石油管道建设工程的重中之重.

图 ９ 内表面环焊缝坡处刀痕进一步放大形貌 参考文献:
Fi g 敭９ Furtherma g nifiedmachinin gmarksmor p holo gy of
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innersurfaceofthe g irthweldg roove p osition
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p ＝ ρ g h ( １ ) ( ９ ): ６５３Ｇ６５６．
式中: 为密度; 为重力加速度. [ ７ ] 丁二喜, 吴继 权, 张 居 光, 等 ．WP３０４WX 管 道 泄 漏 原
g
ρ
经计算得到, 对管道产生的压力为 ０．０９ MPa . 因分析[ J ] ． 理化检验 Ｇ 物理分册, ２０１３ , ４９ ( １ ): ６８Ｇ７０．

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