Page 92 - 理化检验-物理分册2024年第十二期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl240192

不锈钢工艺气管泄漏原因

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贾雅妮 ，顾燕三 2
（1.机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司，上海 201620；2.上海谦方检测工程有限公司，上海 201100）

摘 要：某化工企业容器入口不锈钢工艺气管发生开裂泄漏现象，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、断口分析等方法对气管泄漏原因进行分析。结果表明：泄漏管
材料的化学成分、力学性能均符合标准要求，管段开裂性质为氯致应力腐蚀开裂，焊缝成形差和根
部未焊透使工艺介质中的氯化物在焊接缺陷处聚集，增加了应力腐蚀开裂的敏感性。最后提出了改
进建议，以降低氯致应力腐蚀开裂的可能性。
关键词： 氯致应力腐蚀；开裂；氯化物；焊缝；泄漏
中图分类号：TB31；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2024)12-0076-06
Leakage reasons of stainless steel process gas pipe

JIA Ya′ni , GU Yansan 2
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(1.Machine Industry Shanghai Lanya Petrochemical Equipment Inspection Institute Co.,Ltd., Shanghai 201620, China; 2.Shanghai
Qianfang Testing Engineering Co., Ltd., Shanghai 201100, China)
Abstract: Cracking and leakage of stainless steel process gas pipe at the entrance of a chemical enterprise
container occurred. The causes of gas pipe leakage were analyzed by means of macroscopic observation, penetrant
test, chemical composition analysis, mechanical property test, metallographic examination and fracture analysis. The
results show that the chemical composition and mechanical properties of the leak pipe material met the requirements
of the standard. The cracking property of the pipe section was chlorine-induced stress corrosion cracking. The poor
weld formation and incomplete penetration of the root caused the chloride in the process medium to accumulate at the
welding defects, which increased the sensitivity of stress corrosion cracking. Finally, the improvement suggestions
were put forward to reduce the possibility of chlorine-induced stress corrosion cracking.
Keywords: chlorine induced stress corrosion; cracking; chloride; welding seam; leakage

随着工业产业的进步，化工厂事故的风险也相 的材料几乎没有发生宏观体积上的塑性变形，并且形
应增大，这主要是因为化工生产过程中使用了大量 成的裂纹形态呈树枝状或网状，裂纹尖端尖锐，树枝
有毒、有害、易燃、易爆的化学品，而且生产过程复 状裂纹一般有发展的主干，这条主干与应力的方向垂
杂，涉及高温、高压等极端条件。因此，一旦发生事 直，裂纹附近无塑性变形，宏观裂纹均起源于存在拉
故，后果往往非常严重，可能造成人员伤亡、环境污 应力的金属表面，具有由表面向内部扩展的特征，内
染和财产损失。由于化工企业发生事故的原因较为 部裂纹呈台阶状扩展。断口呈解理或准解理特征。
复杂，氯致应力腐蚀开裂也是常见的一种失效模式。 某化工企业压力容器入口管道在生产过程中发
氯致应力腐蚀开裂具有延迟破坏的特点，通常 生了工艺气泄漏事故，该泄漏管与法兰之间由焊缝
在没有预兆的情况下突然发生，危及人民的生命和 连接，泄漏位置靠近焊缝，该设备已经服役15 a，该
财产安全，是“灾难性的”。发生氯致应力腐蚀开裂 管在使用期间每年进行定期检验，未发生泄漏情况，

泄漏管道规格为530 mm×16 mm（外径×壁厚），管
收稿日期：2024-07-08
子材料为S32168不锈钢，法兰基层材料为15CrMo
作者简介：贾雅妮（1989—），女，工程师，主要从事压力容器、压
钢，覆层堆焊层材料为S30403钢。泄漏设备的设计
力管道检验检测、失效分析以及型式试验相关工作，jiayani@shlanya.
com.cn 压力为4.0 MPa，操作压力为3.65 MPa，设计温度为
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