一種長(zhǎng)管拖車用爆破片夾持器黃銅部件開裂原因分析

(中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院，北京 100029)

0 引言

長(zhǎng)管拖車是一種廣泛使用的運(yùn)輸工業(yè)氣體的高壓移動(dòng)式壓力容器，按照相關(guān)規(guī)定，除了運(yùn)輸介質(zhì)為高度危害介質(zhì)的車輛外，每只瓶式壓力容器均應(yīng)安裝安全泄放裝置[1]。在定期檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)一種型號(hào)的爆破片夾持器的上夾持器多次出現(xiàn)形態(tài)相似的裂紋失效，對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成重大安全隱患[2]。本文對(duì)其中一個(gè)典型的失效件進(jìn)行分析，找出失效原因并制定改進(jìn)措施。

長(zhǎng)管拖車用爆破片安全裝置結(jié)構(gòu)示意見圖1(a)[3]。上夾持器與下方三通螺紋連接，爆破片組件位于兩者之間的密封面上，上夾持器在長(zhǎng)管拖車滿載時(shí)承受周向拉應(yīng)力。上夾持器開裂的實(shí)物見圖1(b)，實(shí)物為經(jīng)過表面滲透檢測(cè)狀態(tài)，呈深色線狀顯示處為裂紋位置，可見均為縱向裂紋，失效形式相似。

1 觀察與測(cè)試

1.1 宏觀觀察

取一典型失效件進(jìn)行分析，該上夾持器如圖2所示。

(a)

(b)

上夾持器由下方六方接頭與上方外螺紋接口組成，材料為H62黃銅。該件外表面灰黑色，局部有銅綠。經(jīng)表面無損檢測(cè)，共有7條裂紋(見圖2(b))，裂紋均從六方接頭向上方外螺紋方向擴(kuò)展，徑向方向裂紋已經(jīng)貫穿。六方接頭內(nèi)表面呈正常的亮黃色，裂紋明顯，但無明顯銹蝕(見圖2(c))。

圖2 上夾持器形貌

對(duì)裂紋區(qū)域進(jìn)行放大觀察(見圖3)，裂紋附近材料無明顯塑性變形(見圖3(a))，裂紋局部斷續(xù)(見圖3(b)，(c))，內(nèi)螺紋整體結(jié)構(gòu)完整，接觸區(qū)位置正常(見圖3(c))，部分螺紋有接觸磨損(見圖3(d))。

(a)

(b)

(c)

(d)

顯然所有裂紋具有宏觀特征一致性，選擇一條裂紋打開并觀察斷面，見圖4。……