压力容器法兰外表面开裂失效分析
2018-08-13杨虎诚
设备管理与维修 2018年8期
关键词:裂纹
杨虎诚
(鄂尔多斯特种设备检验所,内蒙古鄂尔多斯 017000)
1 问题
某化工厂化工装置过滤器(F3305)的上下筒体法兰外表面均出现裂纹,该设备由中石化工程建设公司设计,于2002年12月12日制造,2004年1月安装投运。设备材料为1Cr18Ni9,使用年限为13 a。设备工况:使用压力为4.9 MPa,使用温度为90℃,介质为丙烯。
2 渗透检测
渗透检测发现筒体法兰一侧外表面有3类裂纹,见图1。A类离焊缝15 mm,为横向网状裂纹;B类为纵向裂纹,分布在离焊缝15 mm处;C类为横向裂纹,分布在离焊缝>30 mm处。法兰内表面未发现裂纹。裂纹均位于法兰颈部,裂纹基本与表面垂直,裂纹毗邻部位金属均发生明显塑性变形。
3 检验
检验取样位置见图2。1#位置取化学成分分析试样;2#位置取冲击试样;3#,4#位置取A处裂纹试样,观察纵截面;5#位置取B处裂纹试样,观察横截面;6#位置取C处裂纹试样,观察纵截面。
3.1 材料检验

图1 渗透检测结果

图2 取样位置
法兰材料为304。用ARL4460型直读光谱仪进行化学成分分析,结果见表1。对比表1中3组值,法兰材料与供货值各元素均符合JB 4728—2000《不锈钢锻件》中各元素的要求。

表1 化学成分分析值及原始供货值
3.2 硬度检验
对A,B,C处进行显微维氏硬度检验,每个试样均由外表面至内表面,从距外表面1 mm处开始,间隔为2 mm,检测数据见表2。检验结果显示,外表面硬度值均高于心部和内表面。其中在A处1#硬度为193 HB,布氏硬度超过JB 4728—2000《不锈钢锻件》标准中对304材料硬度应在(139~187)HB的要求。硬度越高,断裂韧性越差,裂纹越容易产生并扩展。同时在B处发现一处大块夹杂物的硬度值为221 HB。……
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