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(华电电力科学研究院,杭州 310030)

管道输送是天然气运输中最便捷、经济、可靠的方式。由于20钢价格低廉，具有一定的常温和中高温强度，较好的塑性和韧性，良好的冷热成型和焊接性能，因此在油气集输支线、热采锅炉炼化装置中广泛应用。然而,当天然气中含有较高的H2S时20钢管道发生泄漏事故的概率较高，且此类事故危险性大，易引起火灾爆炸，造成人身伤亡和重大财产损失。所以对发生泄漏的输气管道进行深入的失效分析具有重要意义[1-2]。

某采气厂作业区发生输气量异常现象，但输气压力正常，检查后发现支线发生泄漏。对泄漏管道进行开挖，发现热煨弯管内侧靠地面部分存在一条枝状裂纹，裂纹整体长约200 mm，分枝部分长约40 mm，如图1所示。该站于1999年建成投产，目前管辖6口气井，日最大生产能力9.6×104m3/d，管线规格φ159 mm×6 mm×7.242 km，管线材料为20钢，防腐蚀层类型为环氧粉末。管线整体埋在地下，最浅埋深0.92 m、最深埋深1.6 m、沿线无裸露点。本工作对开裂管样进行理化性能检验，组织分析，找出其开裂原因。

图1 失效管道宏观形貌Fig. 1 Macrograph of the failure pipe

1 理化检验及结果

1.1 宏观分析

对失效管道进行壁厚测量，结果表明：内弧侧平均厚度比外弧侧厚0.4 mm，并且裂纹出现的位置是弯管内弧侧管壁较厚的地方。失效弯管的壁厚分布特点符合弯管制造的壁厚特征，未见明显的壁厚异常。

利用三维扫描测量仪对弯管内壁腐蚀状态进行了测量，发现：内弧侧有大量的腐蚀坑，而外弧侧相对较少，如图2所示。腐蚀坑的统计结果显示：弯管内壁共有1 575个腐蚀坑，其中靠近弯管内侧，即宏观裂纹出现一侧腐蚀坑的数量多达1 249个。……