Page 83 - 理化检验-物理分册2024年第十二期

12

质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl230282

海上气田多相流量计球阀连接螺柱断裂原因

何泽宇 1,2,3 ，曾海亚 1,3,4 ，冯电稳 1,2,3 ，杨中娜 1,3,4 ，杨 阳 1,3,4 ，王骅钟 1,3,4 ，谈 涛 1,2,3
[1.中海油（天津）管道工程技术有限公司，天津 300452；2.天津北海油人力资源咨询服务有限公司，天津 300452；

3.天津市海底管道重点实验室， 天津 300452；4.海油发展海底管道安全服役保障技术重点实验室，天津 300452]

摘 要：某海上气田高压多相流量计连接隔离球阀阀体螺柱发生断裂现象，采用宏观观察、化学
成分分析、断口分析、硬度测试、金相检验等方法分析螺柱的断裂原因。结果表明：在海洋大气环境
下及预紧力的作用下，螺柱发生应力腐蚀开裂现象，螺柱径向萌生了微裂纹，裂纹沿径向长大并扩
展，当裂纹尺寸达到一定程度时，螺柱发生整体断裂。
关键词： 螺柱；应力腐蚀；沿晶断裂；微裂纹；预紧力
中图分类号：TG115.2；TB31 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2024)12-0067-05

Cause of fracture of ball valve connecting stud of multiphase flowmeter in
offshore gas field

HE Zeyu 1,2,3 , ZENG Haiya 1,3,4 ，FENG Dianwen 1,2,3 , YANG Zhongna 1,3,4 , YANG Yang 1,3,4 , WANG Huazhong 1,3,4 , TAN Tao 1,2,3
[1. CNOOC (Tianjin) Pipeline Engineering Technology Co., Ltd., Tianjin 300452, China; 2. Tianjin Beihai Oil Human Resource
Consulting Service Co.,Ltd., Tianjin 300452, China; 3. Tianjin Key Laboratory of Subsea Pipeline, Tianjin 300452, China;
4. CNOOC Energy Technology & Services Limited Key Laboratory of Safety Guarantee Technology for Subsea Pipeline,
Tianjin 300452, China]

Abstract: The fracture phenomenon of the valve body stud of the high-pressure multi-phase flowmeter connected
to the isolation ball valve in an offshore gas field occurred. The fracture causes of the stud were analyzed by macroscopic
observation, chemical composition analysis, fracture surface analysis, hardness test, metallographic examination and
other methods. The results show that under the action of marine atmospheric environment and pre-tightening force, the
stress corrosion cracking of the stud occured. The micro-cracks initiated in the radial direction of the stud, and the cracks
grew and expanded along the radial direction. When the crack size reached a certain degree, the stud broke as a whole.
Keywords: stud; stress corrosion; intergranular fracture; microcrack; pre-tightening force

某海上气田高压多相流量计连接隔离球阀阀体
螺柱发生断裂现象。经勘察抢险小组排查，发现底
层甲板高压多相流量计橇附近甲板面散落断裂的
螺柱，高压多相流量计橇上操作层有脱落的阀体。
确定该次油气泄漏是由高压多相流量计橇差压液
位计上隔离球阀阀体螺柱断裂引起，球阀阀体崩

裂，导致天然气大量泄漏，造成平台一级关停。螺
柱断裂现场如图 1 所示。该螺柱材料为 304 奥氏体
不锈钢。 图 1 螺柱断裂现场
事故发生前，通过系统测试确认多相流量计
收稿日期：2023-10-14 系统处于正常生产状态，油嘴前压力为 400 kPa，
作者简介：何泽宇（1987—），男，本科，工程师，主要从事油气管
油嘴后压力为2 880 kPa。多相流量计操作压力为
道腐蚀检测评估和失效分析工作
通信作者：冯电稳，fengdianwen08@163.com 1 900~5 120 kPa。笔者采用宏观观察、化学成分分
67