重慶管件特別是三通、彎頭及大小頭等在管道工程建設(shè)過(guò)程中使用越來(lái)越普遍,這主要是由于其具有成形好、耐壓能力強(qiáng)、焊接形式簡(jiǎn)單等特點(diǎn),以保證管道的承壓能力。
在工藝管道工程中特別是在石油化工等高溫高壓及易燃易爆管道中,重慶管件的合理使用以及重慶管件本身質(zhì)量的好壞直接起著舉足輕重的作用。
正因如此,在管道設(shè)計(jì)、安裝過(guò)程中,特別是在石油化工行業(yè)高溫高壓及易燃易爆管道工程中,從設(shè)計(jì)選型到加工制造,直到建設(shè)安裝及檢驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié),各單位人員都要嚴(yán)格把關(guān),保證其選型、用材、制造、安裝及檢驗(yàn)的質(zhì)量,否則在裝置建設(shè)及生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)造成難以估量的損失。
從施工過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)重慶管件質(zhì)量主要可能存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
重慶管件的壁厚薄不均
重慶管件壁厚薄不均主要發(fā)生在重慶管件變形最大的部位。如彎頭背部的壁厚薄于其他部位;管口與管件體的壁厚不等。國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,重慶管件的壁厚減薄量最大不得超過(guò)其名義厚度的12.5,但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn),有些壁厚減薄量達(dá)到了20~30。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題的檢查,用一般的卡尺等測(cè)量工具往往難以發(fā)現(xiàn),此時(shí)只有使用超聲測(cè)厚儀才可測(cè)出。
重慶管件的硬度超標(biāo)
硬度超標(biāo)問(wèn)題的產(chǎn)生,主要是由于成形后的熱處理工藝問(wèn)題.
其解決的方法是用正確的熱處理工藝再進(jìn)行一次熱處理,處理后此問(wèn)題一般都可以解決。
材料及加工過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷
此類(lèi)問(wèn)題對(duì)裝置的安全危害最大,檢查起來(lái)又比較麻煩。產(chǎn)生缺陷的因素比較多也比較復(fù)雜,它既有材料本身的缺陷又有加工制造工藝問(wèn)題以及熱處理工藝的不正確所造成的缺陷。那么它們?yōu)楹萎a(chǎn)生安全上的危害,如何避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生呢?
現(xiàn)以三通為例對(duì)此逐一做一分析。
1.重慶管件原材料問(wèn)題
對(duì)于承受高溫高壓及易燃易爆介質(zhì)的重慶管件來(lái)說(shuō),原材料的質(zhì)量如何,直接影響到重慶管件的質(zhì)量用于制造此類(lèi)重慶管件的管材。
對(duì)于碳鋼管來(lái)說(shuō),多數(shù)采用GB5310―85《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》、GB6479―86《化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管》GB9448―88《石油裂化用無(wú)縫鋼管》以及GB8163―87{輸送流體用無(wú)縫鋼管》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料。對(duì)于這類(lèi)鋼管,鋼廠應(yīng)對(duì)其逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn)。
對(duì)于大中型鋼來(lái)說(shuō),往往用渦流或超聲渡探傷(uT)代替水壓驗(yàn),如嚴(yán)格按國(guó)家及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn),管材的質(zhì)量還是可以保障的。但有時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)漏檢、誤檢,更有甚者由于管材進(jìn)貨渠道混雜,有些根本未經(jīng)檢驗(yàn)的原材料進(jìn)入到了流通領(lǐng)域,因此,對(duì)于到貨后的管材特別是非批量從鋼管廠直接購(gòu)進(jìn)的材料。除應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面復(fù)檢外,還應(yīng)增加復(fù)檢的比率,甚至逐根檢查。
接觸過(guò)的多家具有規(guī)模的重慶管件制造廠的調(diào)查來(lái)看,許多制造廠對(duì)購(gòu)進(jìn)的管材的復(fù)檢把關(guān)不嚴(yán),盲目相信材料的出廠質(zhì)量證明書(shū)(值得注意的是,有些出廠質(zhì)量證明書(shū)的真?zhèn)尉痛嬖趩?wèn)題)。
加之目前許多制造廠的檢驗(yàn)手段既不先進(jìn)又不太完善,因此有些不合格的重慶管件就很容易作為合格產(chǎn)品出廠,如在天津石化公司煉油廠加氫精制裝置中就遇到此類(lèi)問(wèn)題。在管線(xiàn)安裝完畢后打壓的過(guò)程中,有14mm×7ram的重慶三通管件,在壓力升至llMPa時(shí)固頸部開(kāi)裂而泄漏。
重慶管件的泄露裂紋幾種分析:
a)化學(xué)成分
通過(guò)化學(xué)成分分析及仲裁復(fù)驗(yàn),確定了其中的碳元素含量和錳元素含量偏高(c0.26;Mn:1.27,選用材質(zhì)為2O號(hào)碳鋼);
b)力學(xué)性能
正常2O號(hào)鋼管的為410~550MPa,而實(shí)測(cè)實(shí)物的=570MPa。
通過(guò)對(duì)三通斷口和直管部分正常部位的觀察,發(fā)現(xiàn)其珠光體的比例明顯高于正常的20號(hào)鋼,這與其含碳量較高有關(guān)。而且其含碳和錳量過(guò)高,勢(shì)必對(duì)三通的加工性能產(chǎn)生影響。
2.重慶管件的加工工藝問(wèn)題
目前國(guó)內(nèi)廠商主要采用以下方式加工:
(1)冷沖壓成形;
(2)熱沖壓成形;
(3)油壓成形。
三通內(nèi)外壁表面金相組織對(duì)于直徑較大、壁厚較厚的三通來(lái)說(shuō),多采用后面兩種成形方法,而這兩種方法的成形時(shí)間一般需要1~2分鐘,甚至有的可達(dá)3分鐘。
在這幾分鐘當(dāng)中,如何保持溫度的相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)于重慶管件的質(zhì)量來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵問(wèn)題,如溫度差異過(guò)大,會(huì)造成鋼纖維組織流動(dòng)不均衡,尤其對(duì)于變形較大的部位.因其產(chǎn)生較大的塑性變形,如溫度過(guò)低會(huì)造成冷硬化現(xiàn)象而產(chǎn)生脆性破壞。