T3紫銅輸油管斷裂原因分析

王 凡,劉素芬,張志偉,劉曉斌,趙豫東,溫鐵麗

(中國兵器工業(yè)第五二研究所,包頭014034)

T3紫銅輸油管斷裂原因分析

王 凡,劉素芬,張志偉,劉曉斌,趙豫東,溫鐵麗

(中國兵器工業(yè)第五二研究所,包頭014034)

某電廠用T3紫銅輸油管使用約半年時間發(fā)生斷裂失效。采用宏觀檢驗(yàn)、斷口微觀分析、能譜分析、金相檢驗(yàn)的方法,對該紫銅輸油管的斷裂原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:輸油管的斷裂類型屬于應(yīng)力腐蝕開裂;管內(nèi)的長效潤滑油中含有應(yīng)力腐蝕敏感介質(zhì)硫和氯元素,且輸油管彎曲部位存在較大拉應(yīng)力,導(dǎo)致該紫銅輸油管發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。

紫銅;輸油管;腐蝕介質(zhì);拉應(yīng)力;應(yīng)力腐蝕開裂

紫銅以其優(yōu)良的耐蝕性、耐高溫、耐高壓和易于彎曲變形、安裝等特點(diǎn),被廣泛用作油管材料。某電廠使用的?10 mm×2 mm輸油管,采用T3紫銅材料制造,工作溫度為45～55℃,管內(nèi)壓力為3.5 MPa,管內(nèi)介質(zhì)為32號長效潤滑油。該輸油管使用約半年后發(fā)生斷裂事故,輸油管的斷裂形貌如圖1所示。

為了查明輸油管的斷裂原因,筆者對其斷口形貌、化學(xué)成分、微觀組織進(jìn)行了理化檢驗(yàn)和分析。

圖1 輸油管的斷裂形貌Fig.1 Cracking morphology of the oil pipe

1 理化檢驗(yàn)

1.1 宏觀檢驗(yàn)

由圖1可見,該輸油管在形狀變化的拐點(diǎn)處沿橫向開裂;斷面無明顯塑性變形,呈宏觀脆性斷裂特征,如圖2所示。仔細(xì)觀察斷口形貌,發(fā)現(xiàn)斷面顏色有差別。斷面以亮紅色為主,但在內(nèi)壁溝痕處可見一暗紅色區(qū)域,顯示為陳舊斷口特征,即該處早于其他部位開裂,因此判斷該區(qū)域?yàn)榱鸭y源,見圖3。……