山西不銹鋼法蘭開裂原因是什么?
1 不銹鋼法蘭開裂原因理化分析
首先,對開裂法蘭進行了化學成分分析
分析結果表明,該法蘭及焊接材料的化學成分均符合相關標準要求。對該法蘭頸部外表面及密封面分別進行布氏硬度測試,其布氏硬度測試值符合JB4728-2000標準要求。
在材料化學成分合格、硬度檢測合格、管道安裝符合技術要求、耐壓試驗操作規范的前提下,管道法蘭在耐壓試驗過程中開裂,說明產生的缺陷與法蘭的內部組織結構或其他未知因素有關。
2 裂紋性質分析
2.1 表面裂紋形貌
將該泄漏法蘭從管道上切割下來,對其進行宏觀檢查,發現法蘭內表面存在裂紋,長為3mm,寬為0.5mm,裂紋及其附近已經產生銹漬;法蘭螺栓孔內表面也發現較多裂紋;法蘭密封面及其他位置發現多處非金屬夾雜物,個別非金屬夾雜物因脫落在法蘭密封面表面形成小凹坑,凹坑為 2.0mm,小為 0.8mm,凹坑的邊緣有肉眼可見的微小裂紋。
對同廠家、同批次的其他奧氏體不銹鋼法蘭進行現場宏觀檢查,發現多件法蘭存在不同程度的缺陷,有的法蘭外表面存在肉眼可見的明顯裂紋。宏觀檢查結果進一步表明,法蘭泄漏與法蘭本身因素有關系。
2.2 剖面裂紋形貌
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,且密封面上因非金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三份,仔細觀察其剖面發現,法蘭的6個剖面中有4個剖面有肉眼可見的裂紋,裂紋幾乎貫穿整個剖面。
選擇其中一個剖面,經粗磨、細磨、腐蝕后觀察,裂紋更加明顯,幾乎貫穿了整個剖面。裂紋具有一定的寬度,大多裂紋空隙處噙含黑色非金屬夾雜物,其中有一處夾雜物距離法蘭密封面約3.0mm,直徑約 2.5mm,夾雜物上部至密封面有明顯的補焊痕跡,補焊面積約380mm2,補焊深度達3.0mm。
在這條新建的工藝管道上,使用的管道組成件并非是利舊品,而是新購進的產品,在法蘭剖面上發現了多處噙含非金屬夾雜物的裂紋,可以初步判定:裂紋的產生與大量存在的非金屬夾雜物有關。而剖面上的補焊痕跡,卻是一種令人費解的、非常不正常的現象。