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关于碳钢法兰的开裂原因你了解多少?

新闻来源:-发布时间:18-11-17 10:54 - 浏览次数:
关于碳钢法兰的开裂原因你了解多少?

   1 理化剖析首先,对开裂法兰停止了化学成分剖析
 
  剖析结果标明,该法兰及焊接资料的化学成分均契合相关规范请求。对该法兰颈部外外表及密封面分别停止布氏硬度测试,其布氏硬度测试值契合JB4728-2000规范请求。
 
  在资料化学成分合格、硬度检测合格、管道装置契合技术请求、耐压实验操作标准的前提下,管道法兰在耐压实验过程中开裂,阐明产生的缺陷与法兰的内部组织构造或其他未知要素有关。
  2 裂纹性质剖析
 
  2.1 外表裂纹形貌
 
  将该走漏法兰从管道上切割下来,对其停止全面宏观检查,发现法兰内外表存在裂纹,最长为3mm,宽为0.5mm,裂纹及其左近曾经产生锈渍;法兰螺栓孔内外表也发现较多裂纹;法兰密封面及其他位置发现多处非金属夹杂物,个别非金属夹杂物因零落在法兰密封面外表构成小凹坑,凹坑最大为 2.0mm,最小为 0.8mm,凹坑的边缘有肉眼可见的微小裂纹。
 
  对同厂家、同批次的其他奥氏碳钢法兰停止现场宏观检查,发现多件法兰存在不同水平的缺陷,有的法兰外外表存在肉眼可见的明显裂纹。宏观检查结果进一步标明,碳钢法兰走漏与法兰自身要素有关系。
 
  2.2 剖面裂纹形貌
 
  为进一步探求法兰走漏的真正缘由,随机选择一件同厂家、同批次,且密封面上因非金属夹杂物零落而构成小凹坑的平焊法兰,对其停止解剖,将其分红大小不均的三份,认真察看其剖面发现,法兰的6个剖面中有4个剖面有肉眼可见的裂纹,裂纹简直贯串整个剖面。
 
  选择其中一个剖面,经粗磨、细磨、腐蚀后察看,裂纹愈加明显,简直贯串了整个剖面。裂纹具有一定的宽度,大多裂纹空隙处噙含黑色非金属夹杂物,其中有一处夹杂物间隔法兰密封面约3.0mm,直径约 2.5mm,夹杂物上部至密封面有明显的补焊痕迹,补焊面积约380mm2,补焊深度达3.0mm。
 
  在这条新建的工艺管道上,运用的管道组成件并非是利旧品,而是新购进的产品,在法兰剖面上发现了多处噙含非金属夹杂物的裂纹,能够初步断定:裂纹的产生与大量存在的非金属夹杂物有关。而剖面上的补焊痕迹,却是一种令人费解的、十分不正常的现象。
 
  2.3 金相组织剖析
 
  为进一步探求裂纹产生的缘由,弄分明新购置的法兰在组焊到管道上之前能否真的阅历了补焊,对碳钢法兰剖面裂纹位置停止金相检验。
 
  取1中所述试件,对法兰剖面上有补焊痕迹的位置停止细磨、抛光,在100倍显微镜下察看,裂纹愈加明晰,较长的裂纹内部含有体积较大的条状非金属夹杂物及剖面上弥散的点状非金属夹杂物;裂纹尖端秃钝,裂纹两侧未见明显异常现象;该处金相组织含枝晶状奥氏体,是典型的奥氏体不锈钢焊接接头组织。
 3 裂纹性质断定
  综合上述法兰裂纹形貌、断口特征、裂纹微观形貌及金相组织剖析结果,标明裂纹产生在碳钢法兰消费过程中,属于沿夹杂物尖端的锻制裂纹。为了消弭法兰外表明显的裂纹,在法兰出厂前的确阅历了补焊。
 
  4 裂纹成因剖析
 
  4.1 大量存在的非金属夹杂物,是裂纹产生的本源
 
  由于制造碳钢法兰的锻坯内存在大量的非金属夹杂物,在锻制过程中,体积型夹杂经重复锻制,变成面积型夹杂,使资料内部产生了沿夹杂物尖端的锻制裂纹。体积较大的夹杂物锻制后变成了尺寸较大的裂纹;体积较小的夹杂物锻制后变成了尺寸较小的微裂纹。这些裂纹大多是埋藏裂纹。
 
  锻坯经过机加工后,埋藏裂纹有的变成了外表裂纹,这就是宏观检查中发现法兰内外外表、螺栓孔内存在较多的微裂纹的缘由。关于法兰外表尺寸较大的裂纹,为了能让产品出厂,消费厂家采取了打磨→消弭外表裂纹→补焊→再次机加工等手腕,使法兰外观上看起来没有明显的缺陷。这就是法兰补焊面积380mm2、补焊深度3mm的缘由。
 
  4.2 锻制裂纹在实验压力作用下进一步扩展,致使法兰最终走漏
 
  大量存在的非金属夹杂物,会降低资料的塑性和韧性,裂纹内部的夹渣使裂纹的尖端产生应力集中,法兰无法接受外加载荷,致使在耐压实验过程中,实验压力刚刚到达0.6MPa,法兰便开裂走漏。
 
  5 采取的措施
 
  (1)将一切问题法兰全部改换。
 
  (2)继续查找本安装中运用的同厂家、同批次的其他管件,采用相应检验手腕,确认其能否合格。
 
  (3)对新改换的法兰,除了复验其化学成分、力学性能外,还应停止宏观检查,评价其几何尺寸和外表光亮度,并检查能否有非正常几何尺寸不连续处。
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