導熱油管斷裂失效分析

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(深圳市特種設備安全檢驗研究院, 深圳 518029)

導熱油管斷裂失效分析

彭家政,陳煒,邱康勇,張杰

(深圳市特種設備安全檢驗研究院, 深圳 518029)

某公司一根導熱油管在使用過程中發生斷裂。采用宏觀觀察、化學成分分析、金相檢驗、硬度測試、斷口分析等方法，對導熱油管的斷裂原因進行了分析。結果表明：導熱油管經歷了高碳鐵液修補，使材料的脆性增大；在外力作用下導熱油管于薄壁處發生開裂，引起導熱油泄漏；在導熱油壓的作用下，導熱油管沿橫截面發生脆性斷裂。

導熱油管；斷裂；高碳鐵液修補；熱力作用

某公司一根導熱油管在使用過程中發生斷裂，導致導熱油泄漏，造成火災事故。該導熱油管投入使用時間約為10 a(年)，規格為φ108 mm×4.5 mm，標稱材料為20鋼。導熱油管設計壓力為1.1 MPa，設計溫度為320 ℃，實際使用壓力為0.3 MPa，實際使用溫度為220 ℃。導熱油管高空水平放置，距地面高度為3.7 m，用支吊架進行支撐。導熱油管斷裂部位為兩支吊架間直管段的中間部位，兩支吊架間距為3 m。導熱油管外壁覆蓋保溫層，保溫材料為巖棉，外層用鋁皮纏繞。為了查明該導熱油管的斷裂失效原因，筆者對其進行了一系列理化檢驗和分析。

1 理化檢驗

1.1 宏觀觀察

圖1 導熱油管宏觀形貌Fig.1 Macro morphology of the heat-transfer oil pipe

圖2 導熱油管斷口宏觀形貌Fig.2 Macro morphology of fracture surface of the heat-transfer oil pipe

斷裂導熱油管宏觀形貌如圖1所示，外表面有燒熏痕跡。圖2為導熱油管斷口形貌，其中：A區為縱向斷口，斷口兩側錯位，形成一個凹坑，斷口最小厚度只有1.2 mm，開裂長度為47 mm；B區為橫向斷口，貫穿整個橫截面，斷口較為平齊，壁厚嚴重不均；……