法蘭開裂原因分析
1.首先，對開裂法蘭進行了化學成分分析
分析結果表明，該法蘭及焊接材料的化學成分均符合相關標準要求。對該法蘭頸部外表面及密封面分別進行布氏硬度測試，其布氏硬度測試值符合JB4728-2000標準要求。
在材料化學成分合格、硬度檢測合格、管道安裝符合技術要求、耐壓試驗操作規(guī)范的前提下，管道法蘭在耐壓試驗過程中開裂，說明產(chǎn)生的缺陷與法蘭的內(nèi)部組織結構或其他未知因素有關。
2 裂紋性質(zhì)分析
2.1 表面裂紋形貌
將該泄漏法蘭從管道上切割下來，對其進行全面宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)法蘭內(nèi)表面存在裂紋，最長為3mm，寬為0.5mm，裂紋及其附近已經(jīng)產(chǎn)生銹漬;法蘭螺栓孔內(nèi)表面也發(fā)現(xiàn)較多裂紋;法蘭密封面及其他位置發(fā)現(xiàn)多處非金屬夾雜物，個別非金屬夾雜物因脫落在法蘭密封面表面形成小凹坑，凹坑最大為 2.0mm，最小為 0.8mm，凹坑的邊緣有肉眼可見的微小裂紋。
對同廠家、同批次的其他奧氏體不銹鋼法蘭進行現(xiàn)場宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)多件法蘭存在不同程度的缺陷，有的法蘭外表面存在肉眼可見的明顯裂紋。宏觀檢查結果進一步表明，法蘭泄漏與法蘭本身因素有關系。
2.2 剖面裂紋形貌
為進一步探求法蘭泄漏的真正原因，隨機選擇一件同廠家、同批次，且密封面上因非金屬夾雜物脫落而形成小凹坑的平焊法蘭，對其進行解剖，將其分成大小不均的三份，仔細觀察其剖面發(fā)現(xiàn)，法蘭的6個剖面中有4個剖面有肉眼可見的裂紋，裂紋幾乎貫穿整個剖面。
選擇其中一個剖面，經(jīng)粗磨、細磨、腐蝕后觀察，裂紋更加明顯，幾乎貫穿了整個剖面。裂紋具有一定的寬度，大多裂紋空隙處噙含黑色非金屬夾雜物，其中有一處夾雜物距離法蘭密封面約3.0mm，直徑約 2.5mm，夾雜物上部至密封面有明顯的補焊痕跡，補焊面積約380mm2，補焊深度達3.0mm。
在這條新建的工藝管道上，使用的管道組成件并非是利舊品，而是新購進的產(chǎn)品，在法蘭剖面上發(fā)現(xiàn)了多處噙含非金屬夾雜物的裂紋，可以初步判定：裂紋的產(chǎn)生與大量存在的非金屬夾雜物有關。而剖面上的補焊痕跡，卻是一種令人費解的、非常不正常的現(xiàn)象。
2.3 金相組織分析
為進一步探求裂紋產(chǎn)生的原因，弄清楚新購買的法蘭在組焊到管道上之前是否真的經(jīng)歷了補焊，對法蘭剖面裂紋位置進行金相檢驗。
取1中所述試件，對法蘭剖面上有補焊痕跡的位置進行細磨、拋光，在100倍顯微鏡下觀察，裂紋更加清晰，較長的裂紋內(nèi)部含有體積較大的條狀非金屬夾雜物及剖面上彌散的點狀非金屬夾雜物;裂紋尖端禿鈍，裂紋兩側未見明顯異常現(xiàn)象;該處金相組織含枝晶狀奧氏體，是典型的奧氏體不銹鋼焊接接頭組織。3 裂紋性質(zhì)判定
綜合上述法蘭裂紋形貌、斷口特征、裂紋微觀形貌及金相組織分析結果，表明裂紋產(chǎn)生在法蘭生產(chǎn)過程中，屬于沿夾雜物尖端的鍛制裂紋。為了消除法蘭表面明顯的裂紋，在法蘭出廠前確實經(jīng)歷了補焊。 |
