16MN无缝管裂开有哪些原因

　　氡气是一种相对高度危险性的汽体，不但易燃易爆物品，并且具备一定的毒副作用，因而氡气输送的安全一直备受关注。氡气管与其它管路平行面铺设时，一般敷设在两侧，铺设在高层：上，与别的发热管的随意间距不宜低于250mm。因为氡气具备打火动能低、与大气和O2混和点燃、绝热指数宽、点燃速度更快等特性，在制造和运用全过程中应需注意氢气燃烧发生爆炸问题。一旦产生泄露或火灾事故，不良影响无法预料，损害无法估量。

　　文中所涉及到的氡气管路材质为常见的16MN无缝管。具体分析其裂开缘故，能为类似管件的无效给予参照，避免日后应用中产生该类安全事故，具备关键实际意义。

　　1次测试

　　所涉及到的输氢管路于1998年交付使用，铺装于房顶，外边有防腐蚀层，不隔热保温，管路规格为219mm8mm，管路为304不锈钢板，管路内物质为加氢裂化原材料气，以氡气为主导，设计方案工作压力4.8MPa，压力3.2MPa，设计方案环境温度50，温度工作温度正常的，工作状况平稳，工作压力无显著起伏和环境温度。在2015年的一次完全查验中，发觉管路的很多位置都存有裂痕。提取有裂痕的接管、三通和弯管开展裂痕剖析。

　　根据宏观经济查验，剖析管路的整体状况。根据金相检验，分辨管路显微镜机构是不是出现异常;应用扫描仪光学显微镜和电子器件能谱仪根据物理性能检测(拉申检测和硬度标准)剖析：浸蚀物质的裂痕和成份，以明确管线的物理性能是不是降低。

　　2结论与剖析

　　2.1管路慨况

　　对样本开展宏观经济查验，防腐蚀层总体完好无损，一部分地区有损坏。打磨抛光防腐蚀层后，未发觉宏观经济裂痕，如下图如图1;且壁厚无显著浸蚀、变软、形变状况。竖向激光切割管路后，发觉管路内侧壁粘附灰黑色浸蚀物质，呈颗粒状遍布，表明运输的氡气中存有浸蚀物质。

　　2.2金相组织

　　各自从16MN无缝管、T型管和弯头顶切下试品，观查金相组织。对样本开展打磨抛光和抛光后，用4%的喷雾器水溶液对它进行刻蚀。金相组织见图2-4。金相组织观查参考GB/T13298-1991《金属显微组织检验方法》。

　　从图2可以看得出，16MN无缝管壁基材关键由过共析钢金相组织和铁素体构成，深灰色基材为等轴金相组织，灰黑色块材为块状铁素体。构造匀称、细致。304不锈钢板的正态分布残留相显微镜机构。

　　从图3中可以看得出，焊接周边地区厚且不匀称，热危害区产生条形奥氏体，灰黑色铁素体呈带条状，有集聚，深灰色金相组织遍布匀称。

　　从图4可以看得出，在焊接区周边，灰黑色铁素体成分逐步提升，晶体增大，大晶体的強度和强度通常低于小晶体的強度和强度。与此同时，焊接周边发生条形奥氏体机构。奥氏体机构强度高，延展性低，非常容易变成缺点区。

　　研究表明，显微镜结构对晶间腐蚀裂开的敏感度按下列次序提升。金相组织中的球型渗碳体机构通过充足时效处理。机构淬火，回火机构淬火，消光后机构不淬火。奥氏体机构。在以上金相组织剖析中，奥氏体机构发生在T和弯管处的焊接周边，非常容易引起硫酸盐晶间腐蚀裂开。

　　2.3物理性能

　　2.3.1拉伸实验

　　在16MN无缝管和三通的不一样部位共取12个拉申试件开展物理性能检测。拉伸实验按GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》实验规范开展，图5为实验前三个拉申试件的宏观经济外貌。拉伸实验结论与指标值比照见表1。

　　图6展示了拉申试件开裂后破裂面的宏观经济外貌。图6a和b中试样的溶解日期并不显著。图6a中的试品破裂日表明了裂痕界定。图6b中试样的截面是平整的，沒有45斜横截面。二者都是有脆断。2个拉申试件均存有微裂痕。图6c试品破裂后，发生光洁度，正中间的化学纤维总面积比较大。依据表1的结论，壁厚的整体物理性能符合规定，表明16MN无缝管沒有产生原材料劣变。

　　2.3.2强度

　　硬度标准在16MN无缝管、三通管和弯头顶开展。试样包含电焊焊接热危害区和非原材料区。图7表明了一些试品的形状。实验效果见表2。依据GB/T3639-2009《冷拔或冷轧精密无缝钢管》，16MN无缝管强度标准值低于156HB。从表2中的统计数据可以看得出，被测原材料有着较好的延展性，原材料沒有显著劣变。

　　2.4内外墙形状

　　2.4.1浸蚀物质

　　根据电子器件能谱分析氡气管路内腔浸蚀物质，明确浸蚀物质中各要素的成分。

　　在带有水和氯化氢的条件中，碳素钢和高合金钢会被湿H2S浸蚀，而湿H2S具备较强的腐蚀。从图8中可以看得出，浸蚀物质粘附在管中内壁，浸蚀物质主要是Fe的化合物和硫酸盐，原素S的出现说明氢物质中带有硫酸盐等浸蚀物质。与此同时，FeS可以堆积在金属表层产生防护膜，但膜的粘合力差。在管中物质的清洗功效下，浸蚀物质的塑料薄膜从金属表层脱离，金属材料再度曝露在浸蚀媒质中。除此之外，因为氢原子的渗入，管路还会继续产生部分晶间腐蚀，属于湿H2s损害中的硫酸盐晶间腐蚀裂开。2.4.2内腔裂痕及浸蚀形状

　　图9为16MN无缝管防锈处理后内腔外部经济浸蚀外貌。在图9a-c中，能够看见壁厚内表层有裂痕，裂纹较深，在胀大操作过程中发生分岔，是低浸蚀裂痕的经典特点，支撑力。在图9d中，内腔有很多浸蚀坑。缝隙腐蚀状况显著，且浸蚀缝隙腐蚀持续增大、集聚，并有产生微裂痕的发展趋势。

　　图10a展现了三通管汇合处的宏观形状。因为空气的浸蚀功效，管路内腔发生部分浸蚀，有大批量的凹陷和深凹痕。图10bc表明了电焊焊接区周边。焊接地区存有好几个平行面裂痕，剩余应力会进一步推动焊接蔓延。

　　图11为弯管内腔防锈处理后浸蚀形状。弯管内腔有一定的冲洗浸蚀，安装体呈匀称浸蚀。从图11b可以看得出，焊接区与母材区中间存有裂痕。前后对比11c和d可以看得出，在避开焊接区的管路内壁上存有好几条平行面裂痕，表明管路内存有浸蚀物质，引起晶间腐蚀裂开。

　　3结果

　　1)16MN无缝管物理性能达到原材料规定，基材显微镜机构正常的。焊接区周边机构偏厚，有少许奥氏体机构。

　　2)16MN无缝管内表层有显著的锈蚀物质、裂痕和黑点，浸蚀物质中有显著的S原素，推断氢运输物质中有硫酸盐。裂痕始于管中表层，关键分散在焊接周边，少许分散在未焊区。

　　3)依据裂痕形状和浸蚀物质特点，16MN无缝管裂开被觉得是硫酸盐晶间腐蚀造成的。