法蘭(lán)開(kāi)裂原因分析
1.首先,對開(kāi)裂法蘭進行了化學成分分析
分析結果表明,該法蘭及(jí)焊接材料的化學成分均符合相關標準(zhǔn)要求。對該法蘭頸部外表麵及密封麵分別進行布氏硬度測(cè)試,其布氏硬度測試(shì)值符合(hé)JB4728-2000標準要求。
在材料化學成分合格、硬度檢(jiǎn)測合(hé)格、管道安裝符合技術要求、耐壓(yā)試驗操作規範的前提(tí)下,管道法蘭在耐壓試驗過程中開裂,說明產生的缺陷與法蘭(lán)的內部組織(zhī)結構或其他未(wèi)知因素有關。
2 裂(liè)紋性質(zhì)分析
2.1 表麵裂紋形貌
將該泄漏法蘭(lán)從管道上切割下來,對其進行全麵宏觀檢查,發現法蘭內表麵存在裂紋,最長為(wéi)3mm,寬為0.5mm,裂紋(wén)及其附近已經產生鏽漬;法蘭螺栓(shuān)孔內表麵也(yě)發現較多裂紋;法蘭(lán)密封麵及(jí)其他位置發現多處非金屬(shǔ)夾雜物,個別非金屬夾雜物因脫落在法蘭密封麵表麵形成小凹坑,凹坑最大為 2.0mm,最小(xiǎo)為 0.8mm,凹坑的邊緣有肉眼可見的微小裂紋。
對同廠家、同(tóng)批次的其他奧氏體不鏽鋼法蘭進行(háng)現場宏觀檢查,發現多件法(fǎ)蘭存在不同程度的缺(quē)陷(xiàn),有的(de)法蘭外表麵存在肉眼(yǎn)可見的(de)明顯裂紋。宏觀檢查結果進一步表明,法蘭泄漏與法蘭本身因素(sù)有關係。
2.2 剖麵裂紋形貌
為進一步探求法蘭泄漏的真正原因,隨機選擇一件同廠家、同批次,且密封麵上因非金(jīn)屬夾雜物脫落而形成小凹坑的平焊法蘭,對其進行解剖,將其分成大小不均的(de)三份,仔細觀察其剖麵發現,法蘭的6個剖麵(miàn)中有(yǒu)4個剖麵有肉眼可見的裂紋,裂紋幾乎貫穿整個剖麵。
選擇其中一個剖麵,經粗磨、細磨、腐蝕後觀察,裂紋更加明顯,幾乎貫(guàn)穿了整個剖麵。裂(liè)紋具有一(yī)定的寬度,大多裂(liè)紋空(kōng)隙處(chù)噙含(hán)黑色(sè)非金屬(shǔ)夾雜物,其中有一處夾雜物距離法蘭密封麵約3.0mm,直徑約 2.5mm,夾雜物上部至密封麵有明顯的(de)補焊痕跡,補焊麵積約380mm2,補焊深度達3.0mm。
在這條新建的工藝管道上,使用的管道組成件並非是利舊品,而是新購進的產品,在法蘭剖(pōu)麵上發現了(le)多處噙含非金屬夾雜物的裂紋,可以初步判定:裂(liè)紋的產生與大量存在的非金屬夾雜物(wù)有關。而剖麵上的補焊痕跡,卻是一種令人費解的、非常(cháng)不正常的現象。
2.3 金相組織分析
為進一步探求(qiú)裂紋產生的原因,弄(nòng)清楚新購買的法蘭在組焊到(dào)管道上之前是否真的經曆(lì)了補焊,對(duì)法蘭(lán)剖麵裂紋位(wèi)置(zhì)進行金相檢驗(yàn)。
取1中所述試件,對法蘭剖麵上有補焊痕跡的位置進(jìn)行細磨、拋光,在100倍(bèi)顯微鏡下觀察,裂紋(wén)更加清晰,較長的裂(liè)紋內部含有體積較大的條狀非金屬(shǔ)夾雜物及剖麵上彌散的點狀非金屬夾雜(zá)物;裂紋尖端禿鈍(dùn),裂(liè)紋兩側未見明顯異常(cháng)現象;該(gāi)處金相組織含枝晶狀奧氏體,是典型的奧氏體不鏽鋼焊(hàn)接接頭組織。3 裂紋性質判定
綜合上述法蘭裂紋形貌、斷口特征、裂紋微觀形貌及金(jīn)相組(zǔ)織分析結果(guǒ),表明裂紋產生在法蘭生產過(guò)程中,屬於沿夾雜物尖端的鍛製裂紋。為了消除法蘭表麵明顯的裂紋,在法蘭出廠前(qián)確實經曆了補焊。 |