7在用压力管道的故障与失效主要内容1.压力管道失效分析概述2.压力管道常见故障3.压力管道常见失效分析4.埋地管道腐蚀防护1压力管道失效分析概述1.1定义压力管道损伤----是指管道在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下，造成材料性能下降、结构不连续或承载能力下降压力管道失效----是指管道损伤积累到一定程度，管道功能不能发挥其设计规定或强度、刚度不能满足使用要求的状态。1.2压力管道特点◆系统◆量大◆面广◆高温◆高压◆复杂◆恶劣◆陈旧1.3失效分析目的及意义寻找失效原因，避免事故重演消除安全隐患，保障管道运行提高设备性能，延长管道寿命制定合理工艺，规范设备操作识别损伤机理，提高检验效率2压力管道常见故障2.1压力管道失效分类按发生故障产生的后果或现象可分为：泄漏、爆炸、失稳。按故障发生原因大体可分为：因超压造成过度的变形、因存在原始缺陷而造成的低应力脆断、因环境或介质影响造成的腐蚀破坏、因交变载荷而导致发生的疲劳破坏、因高温高压环境造成的蠕变破坏等。按发生故障后管道失效时宏观变形量的大小可分为：韧性破坏（延性破坏）和脆性破坏两大类。按发生故障后管道失效时材料的微观（显微）断裂机制可分为：韧窝断裂、解理断裂、沿晶脆性断裂和疲劳断裂等。2.2压力管道失效原因2.3压力管道失效特点先天原始缺陷（60%）与使用中的新生缺陷（40%）相互影响◇九十年代以前投用的压力管道由于制造安装质量严重失控，管道中原始缺陷较多◇九十年代以后在用的新老管道由于介质腐蚀性加剧，管道中新生缺陷，尤其是介质环境引起的损伤明显增多先天原始缺陷（60%）与使用中的新生缺陷（40%）相互影响◇一般情况下管道严重损坏事故大多由原始缺陷引起，35～40%是使用中的缺陷与损伤引起◇原始缺陷与使用中新生缺陷是相互影响的，一条管线原始缺陷多，在使用中也容易新生缺陷，如不合理管道结构，不合适的管道组成件选型都会在使用中诱导缺陷产生◇使用环境变化也会使一些人们不注意的原始问题暴露原始缺陷中的焊接缺陷占80%以上◇焊接接头的对口形状不符要求a.对接接头无间隙、无坡口：焊缝出现严重未焊透或未熔合；b.角焊缝对口不符合要求。◇焊接接头焊接工艺不严格执行a.Cr-Mo钢同钢种焊缝（预热温度、层间温度、后热处理的温度不按焊接工艺进行，使焊接头出现淬硬组织，容易产生开裂。）b.Cr-Mo钢用奥氏体类不锈钢焊条的异种钢焊接（用交流电源和直流正极焊接，导致熔深大、焊接接头热影区增宽、降低接头抗冲击能力，熔合区组织易出现马氏体组织，在熔合线处出现裂纹或“刀状腐蚀”。）凹坑与局部减薄类缺陷的“死”与“活”◇表面缺陷打磨形成凹坑——“死”缺陷由表面缺陷打磨形成凹坑，在使用中没有介质腐蚀的话，这类凹坑或局部减薄一般不会发生变化，是“死”缺陷，而且位置固定，容易发现与监控，相对危害性较小。◇腐蚀坑、冲刷磨损沟槽——“活”缺陷在使用中产生的凹坑与减薄，如腐蚀坑，冲刷磨损沟槽等等，这类缺陷是“活”缺陷，减薄尺寸会不断加大，并且可能存在于管道任何位置，难于发现，因而危害性较大，企业中的很多多爆炸事故因此而引起。◇无形的缺陷“有形缺陷”，是可以用无损检测方法发现的，如裂纹、未焊透、气孔等焊接缺陷及几何偏差“无形缺陷”，无形、弥散、难以用无损检测方法发现，一般无法修复，是材质的损伤与蜕化，如氢脆、应力腐蚀、回火脆化等等。如美国1999年加氢裂化管线爆炸就是因为临氢管线上铸态不锈钢阀门脆化损伤引起。大连WEPC的阀门已发现了同样问题，只是发现及时未酿成事故。高温油气管线的球化和石墨化结构缺陷◇不同的管道安装方式导致失效◇管系中的高应力“点”，导致开裂、泄漏◇管系结点因疲劳应力导致的开裂◇地基沉降原因结构失稳——凹陷、皱折管道组成件与支承件的质量问题◇管材自身质量不合格化学成分严重偏差管壁厚度不均管材自身有可见裂纹和壁厚分层管材（不锈钢）其微观组织出现差异◇管道组成件的质量问题合金钢管件热处理质量控制不严格，导致高硬度管件在焊接、试压和使用中开裂管件锻造工艺不严格，出现锻制时变形量过大，管件内壁形成大量的纵向沟槽，锻造过程中又不...
