不锈钢管件裂纹的产生原因分析及处理

作者:蒲宗汶 刊名:甘肃科技 上传者:张庆钢

【摘要】管道组成件是工业管道安装工程中的重要物质基础,其产品质量是保证管道结构安全和生产运行的首要条件,是工程施工过程中质量控制的重要环节。在某大型炼油化工工程硫磺回收联合装置管线吹扫的过程中,施工人员发现溶剂再生装置酸性气管线上与空冷器连接的5个异径三通存在不同程度的周向贯穿性裂纹缺陷,部分焊缝周围有密布裂纹缺陷。该工艺管线上管段、管件材质均为0Cr18Ni9。为解决现场实际问题,确保工程质量,在建设单位的督促下,制造厂、总承包单位、监理单位等各责任主体对不锈钢管件裂纹的直接原因和间接原因进行了分析,明确了各方承担的责任,并对存在问题的管件进行了处理。

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第 28 卷 第 3 期 2012 年 2 月 甘肃科技 Gansu Science and Technology Vol. 28 No. 3 Feb. 2012 不锈钢管件裂纹的产生原因分析及处理 蒲宗汶 ( 石油天然气兰州工程质量监督站,甘肃 兰州 730060) 摘 要:管道组成件是工业管道安装工程中的重要物质基础,其产品质量是保证管道结构安全和生产运行的首要条件,是工程施工过程中质量控制的重要环节。在某大型炼油化工工程硫磺回收联合装置管线吹扫的过程中,施工人员发现溶剂再生装置酸性气管线上与空冷器连接的5 个异径三通存在不同程度的周向贯穿性裂纹缺陷,部分焊缝周围有密布裂纹缺陷。该工艺管线上管段、管件材质均为 0Cr18Ni9。为解决现场实际问题,确保工程质量,在建设单位的督促下,制造厂、总承包单位、监理单位等各责任主体对不锈钢管件裂纹的直接原因和间接原因进行了分析,明确了各方承担的责任,并对存在问题的管件进行了处理。 关键词:不锈钢管件; 裂纹缺陷; 原因分析; 处理中图分类号:TG722 1 裂纹缺陷外观概述 现场对不锈钢管件进行了外观检查,存在裂纹缺陷的5 个异径三通( DN250 ×150 SCH120S ×20S) 表面渗碳或锈蚀严重,明显有别于其他不锈钢管件,同时发现裂纹均分布于靠近焊缝 5 ~ 30mm 之间的焊缝热影响区内,呈周向贯穿性分布,部分焊缝周围有密布裂纹缺陷。部分三通的裂纹累积长度超过DN250 周长的 50%,并且均分布在焊缝的底部,如图 1 所示。 图 1 存在裂纹缺陷的管件 2 产生裂纹的可能原因 通过观察异径三通上裂纹缺陷的表面特征,结合该管件所处的工作环境,考虑环境对材料的影响,初步判定产生裂纹缺陷的可能原因有: 1) 用于制造不锈钢管件的原不锈钢材料存在 问题。 2) 管件生产工艺或工艺执行过程存在问题。 3) 现场施工中对焊接过程的控制存在问题。 3 原因分析 3. 1 原材料 用于生产该批管件的母材采用 0Cr18Ni9 不锈钢无缝钢管 ( 牌号: TP304,外径: 273mm,壁 厚: 7. 00mm) ,从不锈钢无缝钢管的质量证明书中可以看出: 化学成分、机械性能均符合产品标准 ASTM A312/A312M -07 的要求,原材料检验报告中化学成分、机械性能、外观及尺寸等试验结果均符合 ASTM A312/A312M -07 规范要求,判定合格。 3. 2 加工工艺 现场用于施工的管件由建设单位采购、生产厂家直接供货,对加工工艺的正确与否只有通过厂家提供的产品出厂资料来判定其是否存在问题。检查厂家提供的异径三通的产品质量证明书和热处理报告,产品检验结果中表面质量、尺寸、热处理状态及结论、硬度、无损检测结果等均合格。除化学成分、机械性能、热处理结果及无损检测报告符合产品标准的规定外,合金钢管件的金相分析结果还应符合产品标准的规定,但在产品质量证明书中未体现晶 间腐蚀的检测结果。 3. 3 现场施工 3. 3. 1 材料进场检验 管件的主要质量指标包括: 材质、结构形式、端部加工、各部尺寸偏差、热处理及表面处理、外观质量、检验与试验等。管件安装前,应对合金钢管件的质量文件、外观及几何尺寸进行检查,看是否符合产品标准的规定,不合格者不得使用。同时委托有检 测资质的单位对管道组成件主体的关键合金成分根据规范规定的比例进行半定量分析复查。本例中存在裂纹缺陷的 5 个异径三通均为同一供货厂家,进场后对其进行了以下各项检验: 1) 质量文件。该管件产品合格证及质量证明文件齐全,并与实物相符。但相关单位对其内

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