長距離輸油泵擴流器焊縫失效機理研究

張 明，張偉凱，王 輝，邱淑娟，李士斌

(1.國家管網集團西部管道有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000；2.中國船級社質量認證公司，北京 100010)

0 前 言

管道運輸作為最安全、最經濟的油氣資源輸送方式，是陸地和海上油氣生產系統中至關重要的環節。而作為管道運輸時的重要工具，輸油泵的安全性和使用壽命會極大地制約管道運輸成本。離心泵是最常用的輸油泵之一，離心泵屬于速度式泵，依靠離心力輸送液體，使液體的壓力或者速度增大[1-3]。離心泵由內部轉子和外部擴流器組成，擴流器由一些鋼板焊接而成。焊縫是擴流器的薄弱環節，在擴流器使用過程中經常失效，極大地增加了原油外輸的成本。

原油管道運輸時最容易失效的部分就是管道和離心泵[4]。關于管道失效的研究，已經有了大量的報道。管道失效部位較復雜，包括管道本體、絕緣接頭、絕緣法蘭、保溫層等[5-8]。為了提高管道的強度，有效降低管線建設成本，學者們建議使用X80 等高級鋼作為管道的基材[9，10]。但使用X80 鋼后，又帶來了新的問題，X80 鋼的氫脆敏感性要明顯高于低等級管線鋼，導致焊縫容易因氫脆而腐蝕失效[11，12]。X80、X70 等高級鋼在焊接時缺少低氫電極，導致氫含量增加，加上壁厚過渡不均、位錯等施工因素造成局部的應力集中，最終導致焊縫發生氫致開裂[13，14]。

關于離心泵的失效問題，學者們開展了一些研究。Mishra 等[15]針對離心泵軸承失效的原因進行了分析，通過大量的試驗發現水和油等輸送介質通過密封件進入軸承是導致軸承失效的主要原因。……