Page 63 - 理化检验-物理分册2022年第十二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202212011

20G 无缝钢管开裂原因

杨文静 ,薛俊鹏 ,樊孝文 ,温 娟 ,蔡双雨 3

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[ 1. 安工腐蚀检测实验室科技( 无锡) 有限公司,无锡 214028 ; 2. 首钢技术研究院,北京 100041 ;

3. 北京科技大学 国家材料服役安全科学中心, 北京 100083 ]
摘 要: 某 20G 无缝钢管在服役一段时间后发生开裂, 采用化学成分分析、 硬度测试、 金相检验、
扫描电镜和能谱分析等方法分析其开裂原因。结果表明: 该 20G 无缝钢管内表面发生严重脱碳,
且脱碳原因与穿孔和连轧工艺有关。
关键词: 20G 无缝钢管;腐蚀;脱碳;开裂

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 12-0047-04

Crackin g reasonof20Gseamlesssteel p i p e

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YANG Wen j in g XUEJun p en g FANXiaowen , WENJuan , CAIShuan gy u 3
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,
,

[ 1.ANGONGCorrosionTestin gLaborator yTechnolo gy ( Wuxi ) Co. , Ltd. , Wuxi214028 , China ;

2.TechnicalResearchInstituteofShou g an gGrou pCo. , Ltd. , Bei j in g100041 , China ;

3.NationalCenterforMaterialsServiceSafet y , Universit yofScienceandTechnolo gyBei j in g , Bei j in g100083 , China ]

Abstract : A20Gseamlesssteel p i p ecrackedaftera p eriodofservice.Thecrackin g reasonswereanal y zedb y

meansofchemicalcom p ositionanal y sis , hardnesstest , metallo g ra p hicexamination , electron microsco p escannin g

andener gy s p ectrumanal y sis.Theresultsshowthatseriousdecarburizationoccuredontheinnersurfaceofthe20G

seamlesssteeltube , andthedecarburizationreasonwasrelatedtothep iercin gandcontinuousrollin gp rocess.

Ke y words : 20Gseamlesssteel p i p e ; corrosion ; decarburization ; crackin g

20G 无缝钢管属于高压锅炉管, 是一种具有中 为 5MPa ; 外部介质为烟气, 温度约为 300 ℃ , 且常

空截面、 周边没有接缝的长条钢材, 在锅炉管道、 输 年恒定。笔者采用一系列理化检验方法对其开裂原
油管道、 天然气管道、 煤气管道等方面广泛应用 [ 1-5 ] 。 因进行分析, 以防止该类事故再次发生。
20G 无缝钢管常期处于高压、 高温的环境, 在高温烟
气和水蒸气的作用下, 钢管会发生氧化和腐蚀等损 1 理化检验
伤, 因此对钢管的持久强度、 抗氧化腐蚀及组织稳定 1.1 宏观观察

性有较高的要求 [ 6 ] 。在不同温度及介质的情况下, 送检 20G 无缝钢管的外径为 25mm , 原壁厚为
钢管容易发生脱碳, 使钢管壁上受到不同程度的腐 5mm , 共 3 段。 1 号管段内、 外壁均腐蚀严重, 已出

蚀, 从而缩短管道的使用寿命。有研究发现: 20G 无 现变薄和开裂现象( 见图 1 ); 2 号管段内壁腐蚀严
缝钢管的开裂不是材料造成的, 而是水质较差导致
的 [ 7 ] 。除此之外, 热应力也会加剧钢管材料的局部
损伤, 导致爆管 [ 8 ] 。
管道在服役 4a 后发生开裂, 该管段的服役环

境为: 内部介质为除盐水, 温度约为 200 ℃ , 压力约
收稿日期: 2022-04-26
作者简介: 杨文静( 1982- ), 女, 硕士, 工程师, 主要从事材料检
验与失效分析工作
图 1 1 号管段宏观形貌
通信作者: 蔡双雨, caishuan gy u@ustb.edu.cn
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