碱管线泄漏成因及措施研讨 碱管线泄漏成因及措施研讨 碱管线泄漏成因及措施研讨 1取样和宏观检验 2扫描电镜断口分析
将切开的焊口进行扫描电镜观察。经高倍观察,断口表面被一层产物所覆盖,无法观察到原始形貌见图5。图5扫描电镜结果为去除断口表面覆盖的产物,取2块断口试样,在稀盐酸中反复清洗,直至断口表面显露出金属光泽,再经超声波清洗后装入扫描电镜内进行观察,发现经过稀盐酸清洗后的断口表面均显露出沿晶界断裂的特征[3],见图6。
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察,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,裂纹尖端较尖锐,呈树枝状,见图7。图7光学显微镜观察结果将带有裂纹的焊缝采用4%硝酸酒精腐蚀后观察,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%硝酸酒精腐蚀后观察,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分析讨论 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;
(2)180℃的蒸汽伴热线为20#钢碱线的焊口开裂提供了温度条件;
(3)碱管线安装过程中产生的应力及焊接产生的残余应力,为焊口的开裂提供了应力条件。降低碱线的伴热温度,严格控制碱线温度在60℃以下;如需对焊口进行返修,必须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周围区域,再用水反复冲洗干净;施焊前进行预热,预热温度大于50℃,焊后进行600~650℃高温回火,最大限度地消除残余应力。
