Page 66 - 理化检验-物理分册2021年第八期

黎 华, 等: 预加氢单元管道弯头破裂原因

进行布氏硬度试验。力学性能试验结果见表 2 , 可 无缝钢管》 及 GB / T12459-2017 《 钢制对焊管件 类

见其力学性能均符合 GB9948-2013 《 石油裂化用 型与参数》 的技术要求。

图 7 破裂弯头壁厚测量结果

Fi g 7 Wallthicknessmeasurementresultsofthes p littin g elbow

a thes p littin g b theelbow
表 1 破裂弯头及毗邻直管的化学成分( 质量分数)

Tab 1 Chemicalcom p ositionsofthes p littin g elbowandthead j acentstrai g ht p i p e massfraction %
元素 C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo V

破裂弯头测试值 0.19 0.21 0.41 0.024 0.011 0.11 0.12 0.025 0.0054 0.0022
毗邻直管测试值 0.22 0.24 0.50 0.023 0.015 0.021 0.0041 0.0084 0.0035 0.0019

标准值 0.17~0.230.17~0.370.35~0.65 ≤0.025 ≤0.015 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.20 ≤0.15 ≤0.08
表 2 力学性能试验结果

Tab 2 Mechanical p ro p ertiestestresults
取样位置 屈服强度 / MPa 抗拉强度 / MPa 断后伸长率 / % 冲击吸收能量 / J 布氏硬度 / HBW
破裂弯头 288 , 310 442 , 461 30.5 , 28.5 76.8 , 82.9 , 78.4 133 , 137 , 135
标准值 - - - - ≤156
毗邻直管 279 , 280 476 , 473 26.5 , 28.5 101.4 , 108.3 , 97.3 131 , 132 , 135
标准值 ≥245 410~550 ≥24.0 ≥40 ≤190

1.5 金相检验
在破裂弯头外翻部位和毗邻直管附近的小裂口
处截取金相试样, 经 4% ( 体积分数) 的硝酸酒精溶

液浸蚀后, 用 ZeissAxiovert200 MAT 型光学显微

镜进行分析。
破裂口外翻部位截面显微组织为铁素体 + 珠光
体, 组织未见明显异常。外翻部位内壁可见明显腐
蚀凹坑, 外壁相对比较光滑, 组织未见明显变形, 局 图 8 弯头破裂口附近截面微观形貌

部剩余金属壁厚仅约 0.57mm , 如图 8~ 图 9 所示。 Fi g 8 Micromor p holo gy ofthesectionneartheelbows p littin g

毗邻直管上的小裂口从宏观上可见其内壁明显
INCA350X-Max50 型能谱仪( EDS ) 对弯头破裂口
减薄, 呈大张口 V 型状, 外壁较为平直, 如图 10 所
外翻区域断口、 毗邻直管沟槽和直管沟槽附近小裂
示; 显微组织为铁素体 + 珠光体, 组织未见 明显异
口等部位进行形貌观察及能谱分析。
常, 如图 11 所示。
破裂口外翻区域断口表面覆盖一层腐蚀产物,
1.6 断口形貌分析
已无法观察原始断口形貌, 如图 12 所示。裂口外翻

采 用 FEI Quanta650 型 扫 描 电 子 显 微 镜 及
区域内壁可见长条状凹坑, 如图 13 所示。对裂口外
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