Page 36 - 理化检验-物理分册2021年第十一期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202111005

                          耐磨蚀          BMS1400            钢疏浚管开裂的原因





                                                 宋凤明, 温东辉, 王军艺


                                          ( 宝山钢铁股份有限公司 研究院, 上海 201900 )
                    摘 要: 耐磨蚀 BMS1400疏浚管在服役过程中出现开裂渗漏, 通过宏观观察、 化学成分分析、 力
                 学性能试验、 显微组织观察和断口分析等方法, 分析了疏浚管开裂的原因。结果表明: BMS1400疏
                 浚钢管的开裂是在氢致腐蚀、 加工应力以及外力划伤等多因素综合作用下导致的应力腐蚀开裂; 疏
                 浚过程中, 管体浸泡在海水中易发生氢致开裂, 钢板预弯长度不足、 预弯弧度不当及过弯量不足均
                 会使预弯区域产生较大的应力集中, 服役过程中管体表面划伤使应力集中域产生氢致裂纹, 最终导
                 致管道发生开裂。
                    关键词: 疏浚管; 耐磨蚀; BMS1400钢; 开裂




                    中图分类号: TG115   文献标志码: B   文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 11-0020-03

               ReasonsofCrackin g ofErosion-CorrosionResistantBMS1400SteelDred g in g Pi p e

                                          SONGFen g min g WENDon g hui , WANGJun y i
                                                       ,

                              ( Researchinstitute , BaoshanIronandSteelCo. , Ltd. , Shan g hai201900 , China )


                     Abstract : Theerosion-corrosionresistantBMS1400dred g in gp i p ea pp earedcrackin gandleaka g edurin g

                service.Thereasonsforcrackin gofdred g in gp i p ewereanal y zedb y methodssuchasmacrosco p icobservation ,

                chemicalcom p ositionanal y sis , mechanical p erformancetest , microstructureobservationandfractureanal y sis.The

                resultsshowedthatcrackin g ofBMS1400dred g in g steel p i p ewasstresscorrosioncrackin g causedb y thecombined

                actionofh y dro g en-inducedcorrosion , p rocessin g stressandexternalforcescratchin g .Durin g thedred g in gp rocess ,

                p i p ebod y wasp ronetoh y dro g en-inducedcrackin g whenimmersedinseawater.Insufficientbendin glen g th ,

                im p ro p er p re-bendin garc , andinsufficientover-bendin gamountwouldcauseg reaterstressconcentrationinp re-

                bendin garea.Scratchesonthe p i p esurfacedurin g service wouldcause h y dro g en-inducedcracksinstress

                concentrationarea , whichwouldeventuall y leadto p i p ecrackin g .


                     Ke y words : dred g in gp i p e ; erosion-corrosionresistance ; BMS1400steel ; crackin g
              在围海造陆、 航道疏浚等工程中, 大量泥沙、 砾                         倍 [ 4 ] , 可有效提高工作效率。
            石以浆体的形式通过管道进行输送。在海洋工况条                                 在某疏浚作业过程中, BMS1400钢管出现开裂
            件下, 输送管道同时承受海水介质的腐蚀和浆体中                            渗漏现象。裂纹主要沿管道长度方向扩展, 少量裂
            固体 颗 粒 的 磨 损, 造 成 严 重 的 磨 蚀         [ 1-2 ] 。 采 用  纹 沿 管 道 横 向 扩 展, 裂 纹 距 离 直 焊 缝 300~

            Q235B和 Q345B普通碳素钢管时, 因其耐磨蚀性能                      400mm 。笔者通过宏观观察、 化学成分分析、 力学
            较差, 使用过程中需要频繁调换管体或维修                   [ 3 ] , 这不  性能试验、 显微组织观察等方法, 并结合管道的服役
            仅增加了工作成本, 还降低了作业的效率, 难以满足                          环境, 分析了开裂的原因。
            以上作业的要求。耐磨蚀 BMS1400钢是针对海水
            疏浚环境而开发的工作管道专用钢, 具有耐蚀性、 耐                         1 理化检验
                                                              1.1 宏观观察
            磨损性能好等特点, 其耐磨蚀性能是普通材料的 2
                                                                   管道内、 外表面裂纹的宏观形貌如图1所示。由
                                                               图1可见: 管道内表面裂纹长度约为280mm , 两条主
                收稿日期: 2020-12-28
                作者简介: 宋凤明( 1976- ), 男, 高级工程师, 主要从事耐磨、 耐
                                                               裂纹尚未完全断开; 管道外表面的裂纹整体上呈叉子
            腐蚀等高性能钢种研究工作, son g fen g min g @baosteel.com
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