Page 76 - 理化检验-物理分册2024年第四期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202404015

天然气集气站外输汇管泄漏原因

贾雅妮, 姬茹一, 刘天庆, 邵凯斌

( 机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司, 上海 201620 )
摘 要: 某天然气集气站外输汇管发生泄漏现象, 采用宏观观察、 渗透检测、 化学成分分析、 力学
性能测试、 金相检验、 扫描电镜和能谱分析等方法分析管道泄漏的原因。结果表明: 管道母材化学
成分、 力学性能和显微组织均符合标准要求; 焊缝化学成分中 Mn 、 Si 元素含量偏高, 其拉伸性能和
硬度均高于母材, 显微组织为板条状马氏体; 断口呈沿晶和穿晶混合开裂形貌特征; 汇管泄漏的原
因为焊接工艺不当引起材料氢脆开裂。

关键词: 管道泄漏; 显微组织; 氢脆开裂; 焊缝; 硫化物

中图分类号: TG115.2 ; TG457.6 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2024 ) 04-0060-05

Causesofleaka g eofexternalmanifoldofnatural g as g atherin g station

,
JIAYani , JIRu y i , LIUTian q in g SHAOKaibin

( MachineIndustr yShan g haiLan y aPetrochemicalE q ui p mentIns p ectionInstituteCo. , Ltd. , Shan g hai201620 , China )

Abstract : Leaka g eoccurredintheexternalmanifoldofanatural g as g atherin g station.Thecausesof p i p eline

leaka g ewereanal y zedb y meansofmacrosco p icobservation , p enetrationtestin g , chemicalcom p ositionanal y sis ,

mechanical p ro p ert y test , metallo g ra p hicexamination , scannin g electronmicrosco p eandener gy s p ectrumanal y sis.

Theresultsshowedthatthechemicalcom p osition , mechanical p ro p ertiesandmicrostructureofthebasemetalofthe

p i p elinemetthere q uiremen tsofthestandard.ThecontentofMnandSielementsinthechemicalcom p ositionofthe

weldwashi g h , andthetensilep ro p ertiesandhardness werehi g herthanthoseofthebase metal , andthe

microstructurewaslath martensite.Thefracture wascharacterizedb yinter g ranularandtrans g ranular mixed

crackin gmor p holo gy .Thereasonfortheleaka g eofthemanifoldwastheh y dro g enembrittlementcrackin gofthe

materialcausedb y im p ro p erweldin gp rocess.

pp
Ke y words : ielineleaka g e ; microstructure ; h y dro g enembrittlementcrackin g ; weldin g seam ; sulfide
天然气集气站的主要功能是从多个气井中收集 缺陷。
天然气, 通过一系列的处理过程, 如加热、 节流( 减 集气站外输汇管的焊接接头部位具有较高的焊
压)、 分离( 去除杂质)、 增压、 脱水( 去除水分) 和计量 接残余应力, 因此该管道很容易发生事故。研究表
等, 以确保气体达到规定的压力和温度标准。经过 明, 大口径管道的所有事故中由焊缝缺陷导致的故
这些步骤处理过的天然气可以被输送至下游的天然 障占比为 70% [ 1 ] 。某气田集气站外输汇管的材料
气加工厂或者直接输入城市供气网络, 以满足工业 为SA234WPB , 规格为1000mm×40mm ( 公称直

和居民用气的需求。由于经常使用焊接工艺对天然 径×壁厚), 设计温度为60℃ , 操作温度为40℃ , 设

气集气站外输汇管进行管道连接, 而焊接是一个不 计压力为9.5MPa , 操作压力为8.5MPa , 介质为酸

均匀的加热过程, 故在焊缝和热影响区容易发生组 性 天 然 气,酸 性 天 然 气 中 含 有 体 积 分 数 为
织不均匀、 力学性能不均匀等现象, 并产生焊接 和13%~15%的 H 2 S 。该管道在
8%~9%的 CO 2
投入运行仅1个月后就发生泄漏现象。笔者采用宏
收稿日期: 2024-01-10
观观察、 化学成分分析、 渗透检测、 力学性能测试、 金
作者简介: 贾雅妮( 1989- ), 女, 学士, 工程师, 主要从事压力容
相检验、 扫描电镜( SEM ) 和能谱分析等方法分析管
器和压力管道的检验检测、 失效分析、 型式试验等相关工作, j ia y ani@
道泄漏的原因, 以避免该类问题再次发生。
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