蒋洋松

（淮安清江石油化工有限责任公司，江苏淮安223002）

碱液法兰开裂失效原因分析

蒋洋松

（淮安清江石油化工有限责任公司，江苏淮安223002）

针对某生物化工装置碱液泵出口不锈钢法兰开裂失效试样，从宏观和无损检测、材料化学成分分析、断口扫描电镜分析、金相分析等进行分析。结果表明，金相组织内存在棉絮状铁的氧化物，严重损伤了材料的连续性，法兰材质中碳含量偏高，导致法兰整体硬度偏大、焊缝与法兰连接区域硬度分布不均匀进而引发受力不均，法兰在变径处未进行圆弧过度，当开停车期间法兰受到突变载荷时，该处受到的载荷进一步集中致使裂纹产生，由于该区域属焊接热影响区，残余应力会导致裂纹扩展，最终导致法兰开裂失效。

碱液法兰；裂纹；失效分析

某生物化工装置新建碱液泵出口管线在投用累计运行10 h后，法兰焊缝热影响区出现裂纹，裂纹位置平行于焊缝，共计发现三处。该法兰采用HG 20595-2009B标准的PN1.6 DN80的RF面0Cr18Ni9不锈钢材质带颈对焊法兰，与法兰焊接所用管线采用GB14976标准的0Cr18Ni9不锈钢材质Φ89×4流体不锈钢无缝钢管。该管线采用氩弧焊焊接，所用焊丝为ER308不锈钢焊丝。管内介质为32%离子膜烧碱，最高工作压力为1.0 MPa，正常工作压力为0.4～0.6 MPa，工作温度为常温。本文通过相应检测分析出法兰出现裂纹的真正原因。

1　宏观分析和无损检测

对其中一片法兰和管线取样分析，首先进行宏观观察，发现法兰表面存在裂纹，裂纹位于法兰变径处，且该处并无圆角过度，当法兰正常工作时，该处会产生严重的应力集中现象。……