法兰泄漏失效原因分析_张良

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蒸汽管道法兰泄漏原因分析及对策

蒸汽管道法兰泄漏原因分析及对策

蒸汽管道法兰泄漏原因分析及对策摘要:某些蒸汽管线呈现相对明显的泄漏状态,以至于减损了管道运行能够达到的综合实效性。

企业针对上述泄漏风险有必要及时着手进行整改,以消除管道泄漏问题。

关键词:蒸汽管道;法兰泄漏;原因;对策1管道法兰泄漏的原理受到高温作用给蒸汽管道带来的干扰与影响,法兰连接系统很可能将会表现为突然失效的状态。

管道设备如果处在频繁性的温度波动或者压力波动状态下,管道失效风险将会表现得尤其明显。

同时,蒸汽管道由于受到垫片失效或者螺栓失效带来的影响,法兰连接系统也可能会丧失其应有的实效性。

例如,针对减温减压系统的蒸汽管道,在具体在查看时,发现了相对较多的管道泄漏点。

对于泄漏点再次予以精确的查看,通过观察可见泄漏点密封方式为缠绕垫片,因此很难探明其中涉及到的泄漏规律性。

法兰泄漏呈现分散性的趋向,其中的泄漏点并非集中于单一的位置上。

在整个管道装置的范围内,很多蒸汽法兰都出现了特定幅度的法兰泄漏状态,其中包含DN350mm的法兰口径。

泄漏点一旦产生,则有可能在较短的时间里迅速冲击法兰面,以至于很难全面消除泄漏影响。

如果运用注胶包套的方式,内部的法兰密封面还可能沿着特定的路径出现再次泄漏。

此外,蒸汽可能会沿着螺栓的特定位置出现泄漏,对此需要频繁进行补胶的处理。

2法兰泄漏的原因2.1不同程度的螺栓受力如果管道内部的螺栓处于不同状态中,那么与之相应的螺栓受力也会表现出差异性,其中典型性的受力状态应当包含开车状态、安装状态和操作状态。

受到上述影响,螺栓就可能呈现特定幅度的形态改变。

例如,受到内压力的显著影响,螺栓整体上就会呈现特定幅度的变形。

在这其中,关键性的系数应当包含刚性系数与其他系数。

刚性系数代表的是法兰以及螺栓二者的刚度系数,此外还涉及到螺栓本身的预紧力、操作荷载、螺栓的伸缩量、螺栓承受的外部拉力等。

如果要降低处在正常工作状态中的螺栓的总载荷,应视情况来调整现有的法兰刚性系数。

这是因为螺栓刚度如果表现为相应的减小趋势,会增大其现有的柔韧度。

焦化装置高温法兰泄漏原因分析及解决措施

焦化装置高温法兰泄漏原因分析及解决措施
8月焦 化 装 置第 1个 运 转 周 期 焦 炭塔 大油 气线 经常 出现泄 漏 。为维 持装 置 的平
炭塔部 位属 于 间歇式 操作 , 存在 冷热 交替 现象 , 温
稳 运行 , 对 大油气 线法 兰采 取 了定期 紧 固 、 打 卡子
度呈周期性变化 。由于设备在冷热交替的工况下 运行 , 高 温部位 的 垫 片 由 于老 化 导 致 强度 降低 并
产生蠕 变 松弛 ; 螺 栓 伸 长量 变 大 或 发 生蠕 变 变 形
注胶等方法进行处理。虽能维持生产, 但不能彻 底 解 决高 温法 兰漏 油 , 部分 螺 栓 孔 处 出 现 了渗 油 ( 见图 1 ) , 成为影响装置安全运行的重大隐患。
图 1 渗 漏 法 兰
2 法 兰密封 机理
小变 形 。 4 螺栓预 紧 力核算 最 近几 年 垫 片 行 业 引 进 了很 多 新 型 密 封 材 料, 垫片 失效 渗 漏 的现象 越 来 越 少 。但 要 根 据 高
温法 兰 给定 的工 艺 条 件 ( 工艺介质、 工 作 温 度 和 压力 、 公 称直径 ) 进行 具 体 地 分析 , 即必 须 对 法 兰 的预 紧 和操作 两种 状态 进行 分析 。
泄漏 的发 生 。
法兰 泄漏 的原 因主 要 是 垫 片 的失 效 渗 漏 , 或 者是 垫片 与法 兰密封 面 间 的间隙泄 漏 。焦 化高温 部 位 的法 兰泄漏 多数 为 垫片 与法 兰密封 面 出现 间 隙所 导致 。为 防 止 法兰 因 出现 间 隙 而 泄漏 , 法 兰 不 仅 要满 足强 度要 求 , 还 要 满足 不 泄 漏 的法 兰最
林肖
( 中 国石 化 青 岛石 油 化 工 有 限责 任 公 司 , 山东 青 岛 2 6 6 0 4 3 )

铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析及预防措施

铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析及预防措施

铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析及预防措施1. 引言1.1 研究背景铁路货车是运输货物的重要工具,其制动系统是保障列车安全行驶的关键部件。

在铁路货车的制动系统中,制动管法兰接头是连接各个部件的重要部分,负责传递制动指令和气压。

在实际运行过程中,制动管法兰接头偶尔会出现漏泄现象,造成列车制动效果不佳,甚至存在安全隐患。

针对铁路货车制动管法兰接头漏泄问题,需要深入分析其原因并提出有效的预防措施。

了解漏泄问题的根源可以帮助我们更好地保障列车的安全运行,减少意外事件的发生。

本文将对制动管法兰接头漏泄的原因进行详细分析,同时提出一系列有效的预防措施,以期提高铁路货车的运输安全性和稳定性。

通过对铁路货车制动管法兰接头漏泄问题的研究,可以为相关部门提供参考,指导制定更加科学合理的运输管理政策。

通过加强对制动管法兰接头的维护和管理,能够提高列车的运输效率和安全性,保障货物和乘客的安全。

【研究背景】1.2 研究目的本研究旨在分析铁路货车制动管法兰接头漏泄的原因,并提出相应的预防措施,以提高运输安全性和减少事故发生的可能性。

通过深入研究制动管法兰接头漏泄的原因,可以有效地预防和减少漏气带来的危险,保障铁路货车运输的安全性和稳定性。

本研究旨在通过加强对制动管法兰接头的维护与保养,提高其质量和稳定性;积极推行定期检查和润滑保养制度,确保制动管法兰接头的正常运行;加强对制动管法兰接头的安装和操作规范,减少人为因素导致的漏气风险。

通过本研究的目的,可以有效提高铁路货车运输的安全性和可靠性,降低事故发生率,保护人民生命财产安全。

2. 正文2.1 铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析铁路货车制动管法兰接头漏泄是造成货车制动系统失效的重要原因之一,可能导致严重的运输事故。

造成制动管法兰接头漏泄的原因主要包括以下几种情况:1. 制动管法兰接头老化损坏:长时间使用以及外界环境因素的影响,制动管法兰接头可能会发生老化、裂纹或损坏,导致漏气现象。

中法兰结构阀门外漏原因分析及中法兰螺栓预紧力计算

中法兰结构阀门外漏原因分析及中法兰螺栓预紧力计算

中法兰结构阀门外漏原因分析及中法兰螺栓预紧力计算摘要:剖析了中法兰结构阀门在使用工况下发生外漏的原因,阐述了解决阀门中法兰处外漏的设计思路和方案。

详解了中法兰处螺栓预紧力的设计计算过程及计算公式。

关键词:螺纹螺旋角;螺栓预紧力;螺栓载荷;螺纹摩擦角1 概述在火力发电机组上,常常用到关断类和调节类的阀门,来实现打开或关断线路,以及调节系统流量和压力的功能来保证系统的正常运行。

无论是关断类还是调节类型的阀门都设计有中法兰的结构形式。

中法兰阀门设计结构简单,零部件少,制造成本低。

但是,中法兰处却极易出现阀门外漏的现象,导致正在运行的机组不得以进行带压堵漏的危险操作,直接影响到系统或机组的安全运行。

2 中法兰外漏原因分析导致中法兰外漏的原因有三方面:一方面是密封件质量不合格,高温性能不合格,密封性能失效导致外漏的发生;另一方面是阀体和阀盖止口的机加尺寸和粗糙度不合格,密封面失效导致外漏的发生;最后一方面也是最重要的一个因素,阀门装配时,所施加的螺栓预紧力不够,未达到密封件密封所需要的初始预紧力,导致阀门外漏。

螺栓预紧力往往是设计者所忽略的方面。

多数设计者在设计过程中未进行中法兰螺栓预紧力的计算,未在装配图纸中明确给出。

下面,就影响中法兰外漏的主要因素,详解关于中法兰螺栓的预紧力计算方法。

3 中法兰螺栓预紧力的设计计算火电领域的中法兰结构阀门,一般多采用缠绕式垫圈来保证阀门的密封,所以需要提供一定的预紧力来压紧密封件,保证其密封性能的实现。

以DN100,PN20调节阀中法兰的设计为例,设计结构图见图1。

图13.1 缠绕垫圈基本密封宽度缠绕垫圈基本密封宽度b0为b0=(d1-d2)/4 (1)式中 b0——基本密封宽度,mmd1——缠绕垫圈接触的外径,mmd2——缠绕垫圈接触的内径,mmd1=158mm,d2=130mm,所以,由式(1)可求得,b0=7mm。

3.2 缠绕垫圈有效密封宽度因为b0>6.4mm,所以缠绕垫圈有效密封宽度b为b=2.53× (2)式中 b——有效密封宽度,mmb0=7mm,所以,由式(2)可求得,b=6.69mm。

换热器法兰密封面垫子失效原因分析及解决方法

换热器法兰密封面垫子失效原因分析及解决方法

换热器法兰密封面垫子失效原因分析及解决方法1. 前言长输管线沿线各站使用的浮头式换热器经常发生刺漏,马5中转站安装投运的两台BES700型浮头式换热器投运不到8个月,浮头法兰、管箱法兰垫失效刺漏达4次之多,其中最严重的一次,泄漏的原油从蒸汽管路进入锅炉锅筒中,直接影响了长输管线的正常运行。

更换垫子时发现:①拆卸1#换热器浮头盖法兰密封面上有一处撞击形成的凹坑,凹坑周边约有1/2凸起。

2#换热器浮头盖法兰密封面上有五处撞击形成的凹坑,多数凹坑周边约有1/2以上凸起;②目测浮头管板密封面在管束处高,周边低;③按图纸要求,换热器垫片使用的是JB/T4720—92橡胶石棉垫,符合图纸要求;④浮头管板边缘管束焊缝离密封面距离6~8mm。

2.换热器法兰密封面垫子失效刺漏的原因分析2.1温度的影响马5中转站担负着每日1200m3原油液量的外输任务,为顺利地把原油输送到距其8 2km的黄珏联合站,要求出换热器原油的温度为60~70℃。

(1)温度对材质性能的影响。

马5中转站换热器浮头盖与浮头管板的密封是两块钩圈钩卡在管板背面,形成卡钩法兰,用螺栓连接,卡钩法兰是整体加工后切成两瓣。

钩圈、螺栓等材料在使用过程中,因长期处在100~120℃的高温的环境下,其机械性能降低,还会发生蠕变和应力松弛现象(同质的钩卡不同的部位其热胀量也不同),使螺栓的拉紧力减小。

导致法兰对垫子的压紧量减小而刺漏。

(2)温度对垫片的影响。

马5中转站换热器法兰使用的是耐油石棉橡胶板做的垫子,垫片长期在55~120℃的高温作用下会使其老化而失去弹性造成垫子漏失。

(3)温度差的影响。

换热器法兰、筒体、螺栓、管箱、垫片之间存在温度差,使各部分热胀冷缩不均,导致马5中转站换热器法兰垫子泄漏。

(4)热疲劳的影响。

换热器在工作过程中,受反复加热和冷却,使之产生较大的热应力,特别是螺栓反复受此力作用,结构遭到破坏,螺母松动拧紧力减小,致换热器法兰垫子泄漏。

2.2压力波动的影响1)马5中转站定期用1000m3事故罐底水,大排量对8 2km的长输管线进行清蜡,或上游来水量增加,因此当管线内输大量水时,其粘滞阻力减小,外输干压减小,此时产生压力波动,压力波动量约为0 15~0 25MPa。

铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析及预防措施

铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析及预防措施

铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析及预防措施1. 引言1.1 背景介绍铁路货车制动管法兰接头漏泄是造成列车运行安全隐患的一个重要问题,制动管法兰连接处的漏气会影响列车的制动效果,导致车辆制动不灵活,甚至发生制动失效的情况。

在铁路运输中,货车的制动系统是确保列车行驶安全的关键之一,因此及时发现和解决制动管法兰接头漏气问题对于维护铁路运输安全至关重要。

随着铁路货运量的增加和列车运行速度的提高,制动管法兰接头漏气问题日益凸显。

而造成制动管法兰接头漏气的原因也多种多样,包括车辆老化、法兰连接不严密、操作不当等因素。

这些因素如果得不到有效控制和预防,将会给列车运行带来严重的安全隐患。

本文旨在对铁路货车制动管法兰接头漏泄的原因进行分析,并提出相应的预防措施,以期能够有效提高列车的制动系统稳定性和安全性,保障铁路货运运输的顺利进行。

1.2 研究目的研究目的是为了深入分析铁路货车制动管法兰接头漏泄的原因,探讨针对性的预防措施,旨在提高铁路货车运行的安全性和可靠性。

通过对车辆老化、法兰连接不严密、操作不当等多种因素进行细致分析,并提出定期检查维护、增强员工培训、引入先进技术等多种预防措施,以减少接头漏泄事故的发生,保障铁路货车运输的顺利进行。

本研究旨在为铁路货车相关部门提供科学依据和实用建议,促进铁路货车运输的安全和稳定发展。

2. 正文2.1 铁路货车制动管法兰接头漏泄原因分析铁路货车制动管法兰接头漏泄是铁路运输中常见的问题,其主要原因可以归纳为车辆老化、法兰连接不严密和操作不当三个方面。

车辆老化是造成制动管法兰接头漏泄的主要原因之一。

随着货车使用时间的增长,车辆零部件会出现磨损、老化等现象,导致法兰接头密封性能下降,从而产生泄漏。

法兰连接不严密也是导致漏泄现象的原因之一。

在安装过程中,如果法兰连接处未正确安装或紧固不到位,就会导致制动管法兰接头泄漏。

操作不当也会导致制动管法兰接头漏泄。

例如操作人员在连接法兰时没有按照正确的操作步骤进行操作,或者连接处有异物干扰,都会影响法兰的密封性能,从而造成漏泄。

法兰的密封与泄漏

法兰的密封与泄漏

法兰的密封与泄漏【摘要】在石油化工装置中,法兰连接是管道、管件、阀门、仪表、设备等自身和相互实现连接的最常见、最重要的连接形式。

本文探讨了管法兰的泄漏及在设计工作中应注意的问题。

【关键词】法兰;垫片;螺栓;泄漏0.概述石油化工装置中,法兰连接是管道、管件、阀门、仪表、设备等自身和相互实现连接的最常见、最重要的连接形式之一。

连接法兰主要依靠其连接螺栓产生的压紧力,通过法兰垫片达到足够的工作密封比压来阻止管道内介质外漏,实现密封。

这种连接虽具有拆卸方便且不用动火等特点,但因其本身的结构特点,处理不当就会造成泄漏,不仅会造成资源浪费,而且还污染环境,甚至造成人员伤亡及财产损失。

因此,探讨管法兰的泄漏对于设计工作具有较好的现实意义。

1.法兰的密封与泄漏法兰的密封原理。

法兰连接,确切地说应该是螺栓、法兰、垫片连接,其密封是靠三者的协同作用来实现的。

其中垫片是实现密封的核心部件。

1.1密封机理通过螺栓的预紧力,是垫片和法兰密封面之间产生足够的压力,使垫片表面产生的变形足以填补法兰密封面的微观不平度,达到密封的目的。

为达到上述目的所作用到垫片上的最小单位压紧力,称为比压力Y。

当管系达到操作压力时,在内压的轴向作用力的作用下,两片法兰呈现分开的趋势,螺栓将产生弹性或塑性变形,作用在垫片上的压紧力将减少。

当作用在垫片有效截面上的压紧力减小到某一临界值时,仍能保持密封。

这时垫片上的剩余压紧力即为垫片的有效紧固力,当有效紧固力小到某一临界值以下时,就会发生泄漏,甚至能使垫片错位。

因此,垫片的有效紧固力必须大于管系的操作压力,垫片的有效紧固力与管系的工作压力的比值称为垫片系数m。

两片法兰密封面之间的距离,在操作状态要比初始状态大,这时候垫片与法兰密封面的紧密性是靠垫片的回弹力来保证的。

可以这么说,在初始密封阶段,垫片的表面塑性变形填补法兰密封面的微观不平度起决定作用的;而在操作状态下法兰的密封,垫片内部的弹性回复起主导作用。

2024年石油液化气球罐根部法兰泄漏的处(2篇)

2024年石油液化气球罐根部法兰泄漏的处(2篇)

2024年石油液化气球罐根部法兰泄漏的处石油液化气罐的泄漏是极为危险的事故。

近年来,随着液化气使用的增多,液化气罐由于超温、超压、液位失控、材料破坏等造成的泄漏、着火、爆炸事故屡有发生。

例如xx年3月5日,西安市煤气公司液化石油气站储罐区发生液化气泄漏燃爆事故,造成参加抢险的消防干警和职工13人死亡,30多人受伤,直接经济损失477万元。

液化气储罐容易发生泄漏事故的关键点有根部排污阀、液相管、压力表连通管和液位计管的第1道阀门法兰口和储罐根部短管接口处。

这些位置一旦泄漏,极易造成无法控制的局面,应重点防范。

要防止泄漏,就要做好定期检查、检测,把好充装关,坚决不能充装太满;我国北方地区的液化气罐应考虑冬季储罐根部阀门的伴热保温问题。

小的液化气的泄漏一般不易发现,只有当大量泄漏时,才能见到白雾或听到“嘶嘶”声。

如果在法兰盘上或阀门上有白霜,就要特别警惕。

因为液化气蒸发造成的局部降温,会使空气中的湿气冻结成霜;大量泄漏时,也会使容器上结霜;如地上出现“水印”,也要提高警惕。

西安液化气爆炸事故,其直接原因是球罐底部排污阀法兰密封面泄漏。

事故当日16时38分,工人巡线检查中发现液化气从一座400m3球罐底部阀门的法兰处喷出,罐内压力约2Mpaa左右,管理所立即组织职工进行堵漏抢险。

16时51分,119报警中心接到报警。

16时57分,消防中队赶到现场。

消防队员与职工一起继续使用浸湿的棉被堵漏,用高压水龙驱散地面液化气,并采取了倒罐等措施。

尽管水很快结冰,使泄漏有所减弱,但是液化气仍不断泄漏。

液化气扩散面积越来越大,使液化气站笼罩在一片高30cm白茫茫的浓雾中。

18时50分,发生第1次爆炸,巨大的火球腾空而起,火势蔓延到整个罐区。

19时25分,发生第2次爆炸,20时,发生第3次爆炸。

最终引发2台400m3球罐爆裂燃烧,临近3台100m3卧罐稳定燃烧。

直到3月6日6时,火势和险情才得以基本控制。

这次事故暴露出两点问题:一是指挥员没有处理这类高压容器泄漏的经验,现场指挥不力。

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1 磁粉检测及宏观分析
磁粉检测主要针对表面缺陷进行判定,采用 CJZ212E 型磁粉检测仪,依据 JB / T 4730. 4—2005《承压设 备无损检测 第四部分: 磁粉检测》对法兰与相邻钢管 ( 包含环焊缝) 的内、外表面进行 100% 磁粉检测,检测 结果表明: 在环焊缝法兰端的热影响区内发现外表面 长度为 7 mm、内表面长度为 4. 5 mm 的轴向裂纹( 图 1) ,其余位置均无明显异常。
图 1 磁粉检测照片 Fig. 1 Picture of magnetic particle inspection
电镜试样,分析裂纹周围组织及断口形貌。 2. 1 化学分析
采用 ARL 4460 直读光谱仪,依据 GB / T 223. 13— 2000《钢铁及合金化学分析方法 硫酸亚铁铵滴定法测定 钒含量》对法兰进行化学成分分析,结果如表 1 所示,法 兰化学成分均满足标准要求。
3. 3 断口高倍分析 采用 TESCAN-VEGAⅡ型扫描电子显微镜对断口
进行微观形貌及能谱分析。结果表明,断口表面氧化 产物较多,对断口表面( 灰黑色) 氧化产物进行能谱分 析,可 以 看 出 断 口 表 面 的 氧 化 产 物 中 铁 含 量 为 41. 32% 、氧含量为 30. 41% ( 图 6) ,可以判断此类氧化 产物为铁的氧化物; 另外,对剖面分析中裂纹附近观察 到的物质进行能谱分析,结果表明,灰色物质主要成分 为铁和氧,含量与断口表面的铁的氧化物类似 ( 图 7 和表 2) ,可以判断裂纹周围灰色物质与断口表面氧化 产物为同一物质,均为铁的氧化物。
图 4 裂纹剖面分析
( a) 低倍; ( b) 高倍
Fig. 4 Analysis of crake on section plane
( a) low magnification; ( b) high magnification
第4 期
张 良,等: 法兰泄漏失效原因分析
203
图 5 脱碳形貌 Fig. 5 Appearance of the decarburization
表 1 法兰的化学成分( 质量分数,%) Table 1 Chemical composition of the flange
( mass fraction,%)
测试元素 C
Si Mn P
S
Cr Ni Cu
实测值 0. 16 0. 32 1. 58 0. 024 0. 018 0. 038 0. 021 0. 036
4 综合分析
性能测试结果表明: 化学成分和硬度测试结果均 满足标准要求。
法兰颈上的泄漏裂纹位于法兰与直管现场安装焊 接的环焊缝热影响区上。裂纹剖面的金相分析结果表 明裂纹沿壁厚方向穿透,整条裂纹周围均有轻微脱碳
表 2 裂纹附近的能谱分析( 质量分数,%) Table 2 Analysis of EDS near the crack
2 成分分析及性能测试
为了分析法兰性能是否满足标准要求,在法兰上 取化学、硬度和金相试样,另外在裂纹处取金相试样和
收稿日期: 2014-10-10 作者简介: 张 良( 1986—) ,男,硕士,工程师,主要从事油气输送管道 安全评价与失效分析工作,发表论文 10 余篇,联系电话: 029-81887651, E-mail: zhangliang008@ cnpc. com. cn doi: 10. 13251 / j. issn. 0254-6051. 2015. 04. 048
第 40 卷
图 3 泄漏断口形貌 Fig. 3 Macro appearance of the leak fracture
图 2 硬度测试结果 Fig. 2 Result of hardness test
2. 3 金相分析 采用 MeF3A 金相显微镜和 MeF4M 金相显微镜及
图像分析系统,依据 GB / T 13298—1991《金属显微组 织检验方法》、GB / T 4335—1984《低碳钢冷轧薄板铁 素体晶粒度测定法》、GB / T 10561—2005《钢中非金属 夹杂物含量的测定方法》及 ASTM E112—1196《金属 平均晶粒度 测 定 方 法 》标 准 对 法 兰 进 行 了 金 相 分 析, 结果表明: 环焊缝内外焊缝组织不同,內焊缝因受外焊 缝焊接时的热影响,晶粒较细,主要为铁素体 + 少量珠 光体,外焊缝较內焊缝晶粒稍粗,主要为针状铁素体 + 多边铁素体 + 少量魏氏铁素体; 热影响区组织主要为 珠光体 + 魏氏铁素体 + 多边铁素体,由于受外焊缝焊 接时的热影响,外焊缝热影响区组织较內焊缝热影响 区组织稍粗,魏氏铁素体偏大,影响材料韧性[4-5]。管 体组织为正常的铁素体 + 珠光体。
第 40 卷 第 4 期 2015 年 4 月
HEAT TREATMENT OF METALS
Vol. 40 No. 4 April 2015
法兰泄漏失效原因分析
张 良,罗金恒,李金凤,董保胜 ( 中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西 西安 710077)
摘要: 通过磁粉检测、化学成分分析、硬度测试、金相分析和扫描电镜分析等方法对法兰泄漏原因进行了分析。结果表明: 法兰上存 在原始裂纹是法兰泄漏的主要原因。原始裂纹在组织脱碳之前已经形成,建议用磁粉法检测此类原始缺陷。 关键词: 法兰; 泄漏; 脱碳; 原始裂纹 中图分类号: TG404 文献标志码: A 文章编号: 0254-6051( 2015) 04-0201-04
第 40 卷 第 4 期 2015 年 4 月
HEAT TREATMENT OF METALS
Vol. 40 No. 4 April 2015
7A04 铝合金 T6 处理开裂失效分析
杨有才,柯美武,孙志刚 ( 豫西工业集团有限公司 军品分公司工艺技术部,河南 南阳 474678)
Failure analysis of 7A04 aluminum alloy by T6 heat treatment
Fe
41. 40
50. 07
50. 93
总量
100. 00
100. 00
100. 00
现象。一般来说,脱碳层的位置与受热面的位置相对 应。这就说明法兰颈上形成裂纹在先,裂纹周围发生 脱碳在后。断口表面颜色灰黑的高温氧化物及裂纹内 部的铁的氧化物正是由于脱碳层生成后被氧化而生成 氧化皮。
一般情况下,法兰在从生产到现场安装投入使用
标准 0. 13 ~ 0. 20 ~ 1. 20 ~ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 要求 0. 2 0. 30 0. 30 0. 25
202
2. 2 硬度测试 在未开裂部位取样,采用 BH 3000 型硬度计,依
据标准 GB / T 231. 1—2009《金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分: 试验方法》对法兰与钢管环焊缝、热影响区 和( 法兰) 母材的硬度进行测试。结果如图 2 所示,标 准 NB / T 47008—2010《碳素钢和合金钢锻件》中要求 硬度值在 128 ~ 180 HBW 之间( 不包括焊缝和热影响 区) ,可以看出,法兰硬度值均满足标准要求。
Failure analysis of a leak flange
Zhang Liang,Luo Jinheng,Li Jinfeng,Dong Baosheng ( CNPC Tubular Goods Research Institute,Xi'an Shaanxi 710077,China) Abstract: The reasons of a leak flange were analysed by magnetic particle inspection,chemical composition analysis,hardness test, metallographic examination and scanning electron microscopy. The results show that the original crack is main reason resulted in flange leakage. The original crack is formed before the mcirostructure decarburization. It is suggested that detecting this original crack by magnetic particle inspection. Key words: flange; leak; decarburization; original crack
( mass fraction,%)
元素 C
1 7. 81
2 2. 73
3 6. 46
O
33. 85
25. 87
37. 34
Si
2. 37
4. 12
0. 99
P
0. 31
0. 56
0
S
10. 26
7. 79
2. 68
Ca
0. 42
0. 26
0. 32
Cl
0
0. 26
0
Mn
3. 58
8. 33
1. 29
失效铝合金件材料为 7A04,由 120 mm 棒料经
3 裂纹分析
3. 1 断口低倍分析 将泄漏裂纹打开,观察断口表面,可以看出,断口
表面并不平齐,没有典型的脆性断口特征。断口表面 浅黄色的物质为轻微的氧化产物,清洗过后断口表面 颜色灰黑,这种灰黑色的产物一般为高温氧化所致,无 法彻底清洗。外表面开裂长度为 7 mm,内表面开裂长 度为 4. 5 mm,准确地说,内外表面裂纹均未到达焊趾, 裂纹中部长达 8. 5 mm,直达焊趾。可以判断,裂纹最 先从外表面开裂。
Yang Youcai,Ke Meiwu,Sun Zhigang ( Process Technology Department,Military Branch,Western Henan Industrial Group Co. ,Ltd. ,Nanyang Henan 474678,China)
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