李嘉良 编译

（中移系统集成有限公司， 成都 610041）

管道运行过程中出现的各种失效， 都会造成巨大的财产损失和生态破坏。 管道成功安装和使用源自对管道的运行状态、 管体和焊接接头损伤累积过程以及断裂机理的研究。 俄罗斯奥伦堡凝析油气藏输送管道采用17G1S 钢， 输气工作压力5.5 MPa， 管道直径1 020 mm， 壁厚14 mm。 该环焊接头失效前， 管道服役33 年， 运行中未发现故障。 该管道曾进行了局部的无损检测， 焊接接头失效发生在未检查的区域， 且造成管道的泄压。本研究分析了该天然气管道焊接接头失效的原因，以期对油气管道环焊缝失效分析提供参考和借鉴。

1 研究方法

本研究对17G1S 钢管道的环焊接头和母材金属进行了分析。 采用初始参数法分析了焊接接头断裂截面区域的应力-应变状态。 该方法基于通用的梁弯曲挠度公式的应用， 允许在不需要求解复杂方程组的情况下确定横截面挠度和角挠度。 使用尼康Epiphot 200 光学显微镜对焊接接头和断裂区的金属进行金相分析； 借助PMI-MASTER 13L0059 光谱仪对金属的化学成分进行光谱分析； 根据GOST 1497-84 和GOST 10446-80 标准， 使用MTS 65/G试验机进行金属的拉伸试验； 根据GOST 9013-59，借助TK-2M 装置测量金属洛氏硬度； 根据RD 50-672-88 断裂形貌分类以及断口图谱参考数据， 对损伤和断裂的机理进行了研究。

2 结果与讨论

2.1 受力分析

测试结果表明， 钢管壁厚为13.0～14.6 mm，在断裂焊接接头区域的内外表面上未检测到腐蚀损伤。 泄漏区域宏观形貌如图1 所示。 管道的总周长为3 202 mm， 裂纹长度为1 890 mm。 裂纹在焊缝上扩展了1 460 mm， 在基体金属上扩展了430 mm。……