《输气管道泄漏失效分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《输气管道泄漏失效分析（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属焊接及断口课程作业,注输气管线弯头材质及失效分析爆管分析,报 告 人：,目录,石油天然气管道运输是我国五大运输产业之一，也是石化过程中油气产品安全输送的重要形式，对我国石化能源安全发挥着重要作用。 随着服役时间的增长，因管道材质问题或施工、腐蚀和外力等作用造成的损伤，使管道安全状况日益恶化，潜藏的安全隐患不断显现，大量的管线已处于事故频发阶段。,1 背景资料,1 背景资料,2 失效分析思路,保护失效现场,失效现场取证,收集背景资料,失效件的外观检验,实验室检验分析,综合评定分析结果,（1）输气管道泄漏因素分析 设计不合理 设计的好坏对输气管道的安全有直接的影响 不合理的工艺流程 错误的工艺
2、计算、有缺陷的管道强度设计 不合理的管道材料选用、不合理的防腐设计 管道布置考虑不周全、不合理的结构设计,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,施工质量问题 管道施工队伍技术水平低、管理失控 强力组装 焊接缺陷 管沟、管架质量问题 穿越质量问题 检验控制问题,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,腐蚀、磨蚀腐蚀失效 腐蚀、磨蚀腐蚀失效是长输管道的主要失效形之一。腐蚀会导致管道的壁厚大面积减薄，从而使管道过度变形或爆破，还有可能导致管道穿孔，引发漏气事故，造成安全隐患。,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,疲劳失效管道、设备等设施在交变应力的作用下发生的破坏现象称为疲劳破坏。而管道、设备等设施在制造过程中
3、，会存在开孔或支管连线、焊缝缺陷，这些几何不连续会造成应力的集中，而交变应力的作用会在这些部位产生疲劳裂纹，疲劳裂纹逐渐扩展会贯穿整个壁厚后，进而导致天然气泄漏或火灾、爆炸事故。,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,物理爆炸由于管道压力高，当管道受力超过强度极限时，则发生物理爆炸。从而造成大量天然气泄漏,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,1.输气弯管宏观形貌观察分析,图1 天然气管道宏观形貌,泄漏处,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,输气弯管宏观形貌观察分析,(a),泄漏处,管道轴向,外表面,观察泄漏处
4、的外表面，可以发现泄漏处在焊缝位置，焊缝存在沟状裂纹，表面凹凸不平，存在腐蚀的痕迹。泄漏可能与焊缝质量不良有关。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,输气弯管宏观形貌观察分析,(b),泄漏处,管道轴向,内表面,观察泄漏处的内表面，可以发现弯管内壁比较光滑 ，无明显冲刷形貌。故可以初步判断泄漏与气体的冲刷腐蚀无关。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,输气弯管宏观形貌观察分析,对弯管的宏观形貌分析可以发现，弯管表面存在沟状裂纹，内表面光滑无冲刷腐蚀痕迹，泄漏可能是外表面的焊接质量不良，以及腐蚀造成的。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气
5、管线弯头的分析步骤和方法,2. 壁厚测量,对失效弯头和其他处截面厚度进行测量，将结果与原始壁厚对比，计算出减薄程度，以确定是否存在腐蚀。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,3. 材料金相检验,在弯头母材及焊缝熔合线区域取样并进行金相检验，看其组织是否存在异常状况。母材16Mn，其供货态组织为F+P。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,4. 射线探伤,管段 材料 规格（mm） 设计压力（MPa）焊接工艺弯管段 16Mn 323.97.1 6.27 直缝埋弧焊,弯管采用直缝埋弧焊，根据以往对油气管道泄漏的失效分析，主要有这几种缺陷。对弯头
6、进行射线探伤，确认焊缝中是否存在焊接缺陷。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,5. 扫描电镜分析,为了确定弯头的腐蚀特征，对弯头内侧取样，进行扫描电镜检测，同时也可以对腐蚀的产物进行EDS分析。 并可以观察弯头泄漏处是否有疲劳辉纹。,（2）输气弯管泄漏的失效分析,3 输气管线弯头的分析步骤和方法,5. 机械性能,16Mn为345Mpa的合金结构钢，对弯管母材和焊接接头取样进行力学性能试验，与相关标准进行对比。,1）弯管外表面腐蚀 输气管线弯头外表面出现沟状裂纹，可能有2个原因引起，一是在焊接缺陷处易发生腐蚀。二是焊缝和母材间组织差异造成腐蚀。管线一般埋于地下，土壤
7、环境复杂，易于对管线造成腐蚀。 2）应力腐蚀 管线应力腐蚀中的拉应力一般来自于制造安装引起的残余应力和焊接缺陷引起的应力集中。输气管线弯头焊缝可能存在缺陷，引起应力腐蚀。 3）疲劳失效 由于管线内气体工作压力较高，由于温度变化等原因会形成交变应力，从而易在焊缝缺陷或材料缺陷处发生疲劳破坏。,4 输气管线弯头泄漏的综合分析,在管道表面涂覆防腐涂层 选择耐腐蚀的钢种以及焊材 加强对钢管管件，设备的生产质量控制，加强对安装施工的质量控制 对于管件焊接，选择合适的焊接工艺。管线材料为16Mn，其焊接性较好，但在野外作业时，注意预热和焊后缓冷 加强对输气管线的检测和巡视，及时发现问题，预防为主。,5 防
8、止输气管线弯头泄漏的方法,李铁山. 输气管道弯头开裂的原因探讨和预防J. 石油工程建设, 2008, 04: 31-33+21. 李平全. 油气输送管道失效事故及典型案例J. 焊管, 2008, 03: 46-52+56. 韩松林 赵世宝. 天然气管道焊接工艺分析J. 科技创新导报, 2010, 02: 155-157. 谢龙根. 天然气管道泄漏分析J. 化工设备与管道, 2011, 01: 77-79+84. 胡美娟，刘迎来，朱丽霞，齐丽华，杨 放. 天然气输送管道环焊缝泄漏失效分析J. 热加工工艺, 2011, 15: 189-191. 刘 洪 洋. 天然气输气管道泄漏因素分析J. 当代化工, 2009, 04: 44-45.,6 参考资料,请老师、同学批评指正！,
