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冷弯成形高压化肥设备无缝钢管弯制断裂事件分析

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 高压化肥设备无缝钢管

           制作过程中弯头突然断裂。弯制工艺为冷弯成形,高压化肥设备无缝钢管管弯制断裂事件分析 一次弯制高压化肥设备用无缝钢管(以下简称“高化管”弯头时.弯头Φ273mm40mm半径为3D材质为20高化管内部承受高压、高温,且管内介质是H2N2NH4CH3OH等易燃、易爆、有毒有害的气体,一旦发生事故,后果不堪设想,因此,对高化管在弯制时发生断裂的研究很有必要。事件概述高化管的弯制作业在室内进行,环境温度为7℃,当弯头弯到30°时崩裂,断裂口源于弯头的外弧侧,从外弧中心线开裂,然后沿横向两侧扩展至全截面,外弧侧至中性区有一撕裂口贯穿内外壁,整个断口周围无原始裂纹源、折叠、结疤和离层等缺陷,断口呈平坦(断裂口形貌。1.jpg

     ,系拉应力引起的脆性断裂,可见材料的塑性和韧性很差,再加上低温环境下冷弯变形引起的加工硬化,使材料塑性和韧性进一步降低,脆性大大增加,材料的微小缺陷因应力集中而扩展开裂成裂纹,而且裂纹前沿处于平面应变状态,脆断所需的能量很小,因此弯管无须承受大的张开应力即发生脆性断裂。蠕变是指材料在高温变形过程中形成的扫描电子显微镜下放大1000倍以上10000倍以下可观察到微观缺陷,这些缺陷主要是微裂纹和微孔洞,往往对材料的性能产生不利的影响,因此需要对高温状态下工作的材料进行蠕变监督。高压化肥设备无缝钢管蠕变监督在蒸汽管道中应用较多,主要目的预防金属发生高温蠕变破坏,保证管道安全运行,还可预测高温部件的剩余寿命。天津石化企业炼油厂至热电厂的中压蒸汽管线(φ42622mm上就安装了3组共24个蠕变测点,其主要任务是通过定期测量和数据分析,及时掌握蒸汽管道金属的蠕变规律,当管道运行时间超过设计使用年限后,为正确分析和预测管道的剩余寿命提供可靠依据。1蒸汽管道蠕变测点的安装及数据测量主蒸汽管道上、蒸汽母管的监督段上应设置3个蠕变测量截面,蠕变测点的位置离焊缝或支吊架的距离不得小于1m,至弯管起弧点不得小于0.75m蠕变测点的安装位置应便于测量,若安装在高处且无法搭架子的地方应设置安装测量平台。蒸汽管道蠕变测点安装时可采用管道外表面等分圆周长的方法,确定蠕变测点中心的位置,并使测点座对中。

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