管道阀门不锈钢螺栓断裂原因分析.pdf

第44卷第3期
石油化工设
Vol 44 No. 3
2015年5月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
May 2015
文章编号:1000-7466(2015)03-0083-06
管道阀门不锈钢螺栓断裂原因分析
吴晨,陈琦,王继峰,顾福明
(上海市特种设备监督检验技术研究院,上海200333)
摘要:通过化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析、断ロ扫描电镜分析等方法,对沿海化学工
业区某石化企业管道阀门不锈钢螺栓的断裂原因进行了分析。分析结果表明,螺栓材料的碳质量
分数偏高,超过了相关标准中的要求,螺栓经过形变强化处理,在晶界处有明显的碳化物析出,断口
为岩石状沿晶断裂特征,断ロ中含有Cl元素。螺栓材料碳质量分数超标,同时未进行固溶热处理,
加之在沿海大气环境中服役,导致螺栓发生了沿晶应力腐蚀开裂。
关键词:阀门;螺栓;奥氏体不锈钢;应力腐蚀;失效分析
中图分类号:TQ055.8
文献标志码:B
doi:10.3969/j.issn.1000-7466.2015.03.020
Reasons Analysis on Fracture of Valve Austenitic Stainless Steel Bolts
WU Chen, CHEN Qi, WANG Ji-feng, GU Fu-ming
Shanghai Institute of Special Equipment Inspection & Technical Research
Shanghai 200333, China)
Abstract: According to the use of chemical analysis, mechanical testing, metallurgical analysis
SEM analysis of fracture and other methods, the case of austenitic stainless steel bolts fracture
failure in Coastal Chemical Industrial Park is analyzed. The results show that, the carbon content
of the bolts exceeds the standard requirement, the bolts receive deformation strengthening treat
ment, in the grain boundary carbide precipitation at the obvious, and the rock-like characteristics
of intergranular fracture has been found. In conclusion, the primary reason is carbon content go
beyond the standard requirement and the bolts has not been performed by the solution heat treat
ment, all those lead the occurrence of stress corrosion cracking
ey words: valve; bolt; austenitic stainless steel; stress corrosion; failure analysis
在石油化工生产中,不锈钢作为综合性能优异防止安全生产事故发生的重要步骤,对石油化工企
的金属材料应用广泛。在我国东部沿海地区众多的业安全、稳定、长周期运行意义重大。
石油化工企业中,大量的容器、管道设备用不锈钢材
料制造,其中CrNi奥氏体不锈钢(18-8系列)以1事故概况況
耐腐蚀、加工性能优良更是得到广泛应用。不锈钢
2011-09,沿海化学工业区某石油化工有限责任
在大气环境下通常是很耐蚀的,但在含硫化、氯离公司低温罐区附近的超临界乙烯输送相关管道发生
子、无机盐及二氧化碳等腐蚀性介质中,腐蚀速度会火灾爆炸事故。该管道按超临界乙烯输送条件设计
增加。而沿海地区大气环境中富含氯离子,奥氏体施工,于2009-05建成投产,投用前通过了专项安全
不锈钢经常发生腐蚀失效,导致事故的发生。因此,技术审査,进行过宏观检査及专项检测,均符合相关
对沿海大气环境中的不锈钢材料进行失效分析,是要求。管道投用以来一直运行平稳,未发生重大修
收稿日期:2014-12-23
作者简介:吴晨(1984-),男,上海人,助理工程师,学士,从事压力管道检验检测工作。