管道阀门不锈钢螺栓断裂原因分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第44卷第3期石油化工设备Vol_44No．32015年5月PETR0一CHEMICALEQUIPMENTMay2015文章编号：1000—7466(2015)03—0083—06管道阀门不锈钢螺栓断裂原因分析吴晨，陈琦，王继峰，顾福明(上海市特种设备监督检验技术研究院，上海200333)摘要：通过化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析、断口扫描电镜分析等方法，对沿海化学工业区某石化企业管道阀门不锈钢螺栓的断裂原因进行了分析。分析结果表明，螺栓材料的碳质量分数偏高，超过了相关标准中的要

2、求，螺栓经过形变强化处理，在晶界处有明显的碳化物析出，断口为岩石状沿晶断裂特征，断口中含有Cl元素。螺栓材料碳质量分数超标，同时未进行固溶热处理，加之在沿海大气环境中服役，导致螺栓发生了沿晶应力腐蚀开裂。关键词：阀门；螺栓；奥氏体不锈钢；应力腐蚀；失效分析中图分类号：TQ055．8文献标志码：Bdoi：10．3969／i．issn．1000—7466．2015．03．020ReasonsAnalysisonFractureofValveAusteniticStainlessSteelBoltsWUChen，CHENQi，W

3、ANGJi-feng，GUFu—ming(ShanghaiInstituteofSpecialEquipmentInspection&TechnicalResearch．Shanghai200333，China)Abstract：Accordingtotheuseofchemicalanalysis，mechanicaltesting，metallurgicalanalysis，SEManalysisoffractureandothermethods。thecaseofausteniticstainlesssteeibol

4、tsfracturefailureinCoastalChemica1IndustrialParki8analyzed．Theresultsshowthat，thecarboncontentoftheboltsexceedsthestandardrequirement，theboltsreceivedeformationstrengtheningtreat—ment，inthegrainboundarycarbideprecipitationattheobvious，andtherock—likecharacteristic

5、sofintergranularfracturehasbeenfound．Inconclusion，theprimaryreasoniscarboncontentgobeyondthestandardrequirementandtheboltshasnotbeenperformedbythesolutionheattreat—ment，allthoselcadtheoccurrenceofstresscorrosioncracking．Keywords：valve；bolt；austeniticstainlesssteel

6、；stresscorrosion；failureanalysis在石油化工生产中，不锈钢作为综合性能优异防止安全生产事故发生的重要步骤，对石油化工企的金属材料应用广泛。在我国东部沿海地区众多的业安全、稳定、长周期运行意义重大。石油化工企业中，大量的容器、管道设备用不锈钢材1事故概况料制造，其中cr-Ni奥氏体不锈钢(18—8系列)以其耐腐蚀、加工性能优良更是得到广泛应用。不锈钢2011-09，沿海化学工业区某石油化工有限责任在大气环境下通常是很耐蚀的，但在含硫化氢、氯离公司低温罐区附近的超临界乙烯输送相关管道发生子、无机盐

7、及二氧化碳等腐蚀性介质中，腐蚀速度会火灾爆炸事故。该管道按超临界乙烯输送条件设计增加。而沿海地区大气环境中富含氯离子，奥氏体施工，于2009～05建成投产，投用前通过了专项安全不锈钢经常发生腐蚀失效，导致事故的发生。因此，技术审查，进行过宏观检查及专项检测，均符合相关对沿海大气环境中的不锈钢材料进行失效分析，是要求。管道投用以来一直运行平稳，未发生重大修收稿日期：2014—12-23作者简介：吴晨(1984一)，男，上海人，助理工程师，学士，从事压力管道检验检测工作。学兔兔www.xuetutu.com石油化工设备2015

8、年第44卷理工作。此次事故发生后，现场调查发现，多条管道2爆破断裂，管道中1个阀门的阀门盖进出。事故阀门的顶棚板严重屈服变形，阀门南侧的管廊破坏严重，部分管架倒塌。事故相关的管道及阀门都没有保温措施，所有事故螺栓材质均为304不锈钢l1]。事故现场通向外界的管道横向断裂，其中一段被推出38ITI。公称直