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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑碱管线泄漏成因及措施研讨 某储运中心成品车间液碱管线于2022年10月投入使用，2022年13月，间续有8处焊口发生泄漏，泄漏焊口经补焊处理后连续使用。2022年4月，又有一处补焊后的焊口发生泄漏，泄漏焊口位于弯头下方。该管线的材质为20#钢，管内部介质为30%NaOH溶液，为防止由于温度过低使碱液在管线内凝固，碱线全部承受伴热线进展加热，伴热线共有热水伴热和蒸汽伴热2种介质，泄漏的8处焊口全部位于蒸汽伴热部位。伴热蒸汽压力为1.0MPa，伴热温度为180。为查明该碱线屡次发生泄漏的缘由，对该碱线进展综合分析。 1取样和宏观检验 在整条管线上取2道焊口进展分
2、析1，1道焊口为发生泄漏的焊口，见图1；另1道焊口为未发生泄漏的焊口，见图2。在泄漏的焊口处认真观看，觉察在焊缝中部有1条穿透性裂纹，裂纹长度为50mm，见图3。将带裂纹的焊口切开后观看，断口外表有一层黑色物质掩盖，断口平齐，无明显塑性变形，呈脆性断口特征2，见图4。 2扫描电镜断口分析 将切开的焊口进展扫描电镜观看。经高倍观看，断口外表被一层产物所掩盖，无法观看到原始形貌见图5。图5扫描电镜结果为去除断口外表掩盖的产物，取2块断口试样，在稀盐酸中反复清洗，直至断口外表显露出金属光泽，再经超声波清洗后装入扫描电镜内进展观看，觉察经过稀盐酸清洗后的断口外表均显露出沿晶界断裂的特征3，见图6。 3
3、微观检验 在与断口垂直的焊缝上磨制显微金相试样，经抛光后用光学显微镜观看，未见超标冶金缺陷。断口2侧的焊缝试样上均存在裂纹，裂纹较深，有分枝和断续现象，裂纹尖端较锋利，呈树枝状，见图7。图7光学显微镜观看结果将带有裂纹的焊缝承受4%硝酸酒精腐蚀后观看，组织为：铁素体+珠光体，裂纹呈树枝状沿晶界扩展，见图8。图8用4%硝酸酒精腐蚀后的组织在未发生泄漏焊口部位的焊缝、热影响区和母材上分别制取显微金相试样，经4%硝酸酒精腐蚀后观看，焊缝组织为：铁素体+珠光体，见图9；热影响区组织为：魏氏组织铁素体+珠光体，见图10；母材组织为：铁素体+珠光体，见图11。 4力学性能检验 由于泄漏焊口在弯头部位，无法
4、加工成力学试验试样，故在未发生泄漏的直管段焊缝部位分别制取1件拉伸试样和1件弯曲试样。经力学试验，拉伸试件抗拉强度为477MPa，断裂位置为母材。焊缝弯曲后未见缺陷，材料强度合格4。 5分析协商 依据对管线焊口部位的综合分析，特殊是宏观检查、金相分析及断口分析所提示的各种宏观和微观形态，可以看出：断口平齐，无明显塑性变形，呈脆性断口特征，高倍观看断口外表有沿晶断裂特征，裂纹有分枝和断续现象，裂纹尖端较锋利，呈树枝状。结合断口外表氧化腐蚀产物的能谱分析和力学试验结果，认为该碱线焊口的开裂属于碱脆裂开。碱脆裂开的缘由是焊缝区在碱液中的应力腐蚀引起开裂。在电化学腐蚀中，当NaOH的浓度大于30%时，
5、阳极区的Fe和NaOH发生溶解反响：Fe+2NaOH=Na2FeO2+H2，生成物中的Na2FeO2为可溶性的铁酸盐，不会在焊缝区外表形成疼惜膜，故该反响会不断进展，在剩余拉应力的作用下，焊缝区最终会产生裂纹，形成开裂。NaOH含量30%时，碳钢易发生碱脆的温度是60至沸点。试验证明，金属中的碳含量在0.01%0.25%范围内简洁产生碱脆现象，大于或小于这个范围时，都难以发生碱脆，20#钢的碳含量0.17%0.24%之间，正处于发生碱脆的条件范围内，再加之蒸汽伴热温度为180，因此促成了碱管线焊口发生碱脆。 6结论 1该碱管线焊口开裂属于应力腐蚀开裂即碱脆造成的开裂；2180的蒸汽伴热线为20#钢碱线的焊口开裂供应了温度条件；3碱管线安装过程中产生的应力及焊接产生的剩余应力，为焊口的开裂供应了应力条件。降低碱线的伴热温度，严格把握碱线温度在60以下；如需对焊口进展返修，必需打磨掉肉眼可见的裂纹和气孔，用3%的医用硼酸反复涂刷焊缝及四周区域，再用水反复冲洗洁净；施焊前进展预热，预热温度大于50，焊后进展600650高温回火，最大限度地消退剩余应力。 第 3 页 共 3 页