渣油管道水平支管斷裂失效分析

齊耀東

1. 概述

某煉油廠渣油管道水平支管在與主管加強管接頭焊接熱影響區處斷裂，造成漏油事故。該管道輸送介質為常減壓渣油，管道公稱直徑DN250mm，設計壓力1.25MPa，操作壓力1.1MPa，設計溫度250 ℃，操作溫度100~130℃，壓力表管嘴支管規格為φ34mm×4.5 mm，接管長度150mm，設計選材主管和支管均為20鋼。

2. 分析思路

對截取的試件進行宏觀觀察發現，從裂縫判斷，其斷裂產生于裂紋的擴展和聚合，最后導致斷裂。從裂縫走向和形貌上初步判斷其斷裂是由應力作用下的裂紋擴展引發的。為了確定斷裂發生原因和斷裂機制，需分別對斷口部位管道的材質和遠離斷口部位的材質進行：化學成分、金相組織和夾雜物的分析。同時，需對失效渣油管道進行斷口的宏觀和微觀監測分析，根據斷口宏觀和微觀特征推斷管道的開裂機制；再進一步對裂紋尖端進行微觀形貌分析，并結合管道實際服役環境特點，分析腐蝕環境與開裂機制的關系；最后綜合渣油管道的材質性能、斷口特征，給予相應的力學、開裂力學以及腐蝕電化學理論分析，確定渣油管道開裂原因，并在此基礎上對其余渣油管道復檢、使用以及設計、施工上給出建議。

為了進行上述分析，對截取的兩塊渣油管道試件進行取樣分析，主要取樣部位為150mm支線管道的斷口部位和遠離斷口的部位。其中遠離斷口部位管道取樣無特殊要求，對于斷口的管道取樣需沿斷口取樣進行裂紋微觀形貌分析（保留斷口），以進一步判斷其失效原因。……