低溫甲醇管道焊口斷裂分析
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摘 要：目前，因為中國經濟的持續增長，其對能源的需要程度變得極為強烈。長輸管道運輸油氣資源的方法業已引起了相關方面的重視，并且越來越普及。管道的焊接工程是管道構建中最為重要的環節，亦是左右管道作業是否與標準相符并且實現安全服務的重點。管道焊接工程作業是否與標準相符，會左右到管道工程的前期全部工作的質量。
關鍵詞：低溫甲醇；管道；焊口斷裂
1 設備的基本情況
低溫甲醇洗滌工藝以冷甲醇為吸收溶劑。利用甲醇在低溫下對酸性氣體（CO2、H2S、COS等）具有良好的溶解性，從質料氣中脫除酸性氣體是一種物理吸附辦法。某化工企業低溫甲醇洗滌工藝洗滌塔于2012年6月進行二期技能改造后投入運行。
塔分上塔和下塔，上塔為脫碳段，下塔為脫硫段。質料氣從塔底進入，脫硫進入上塔脫碳段。質料氣中的二氧化碳被低溫甲醇（69594.09kg/h，-56.3c）吸收，凈化氣從塔中排出（CO2<10ppm，H2S<0.1ppm）。2015年3月24日下午16時55分，氣化裝置的氣化爐連鎖關閉。下午5點43分，甲醇洗滌塔上塔貧甲醇入口管線破裂，物料泄漏。開裂部位是貧甲醇入口鍛件與焊管的第一道焊縫。焊管材質為S30408III，焊接壁厚10 mm，管材304L，壁厚7.1 mm。
2 缺點描繪
該部分分為兩層。內表面有一整圈腐蝕，為該開裂形成了新的外層顏色。開裂在管道旁邊面熱影響區附近，內層有一整圈銹痕，焊縫外層無銹痕。結果表明，在焊接過程中，焊縫的整個圓周沒有被穿透，穿透深度為2～5 mm。開裂面可見輻射線，內壁可見裂紋。開裂部位無縮短變形，開裂面光滑，灰黑色，以脆性開裂為特征。
因為企業恢復生產的需求，對噴嘴側開裂進行了打磨和補焊，僅對管道側開裂斷面進行了剖析。別離進行了金相檢驗、鐵素體含量測定和掃描電鏡調查。斷口金相調查表明，該焊縫為多道焊，焊縫金相組織為粗枝晶奧氏體和鐵素體，鐵素體含量高。
3 缺點原因剖析
開裂焊縫是鑄造噴嘴與管道的第一道焊縫。接頭壁厚不同，結構不連續。在裝置過程中，鑄造加強噴嘴和洗滌塔一起脫離工廠。焊縫坡口成形合理。管道側焊縫的坡口一般在點焊前進行。從槽的宏觀描摹和金相調查，槽不標準，鈍邊過大，表面粗糙。因而，焊縫熔深發作缺點，導致根部應力集中較大。有用壁厚只要5mm，強度最低。
在裝置過程中，焊工過錯地運用碳鋼焊條和下方的碳鋼焊接資料，然后運用不銹鋼焊接資料蓋。外不銹鋼焊接資料受內碳鋼焊道的影響。
碳鋼焊縫和不銹鋼焊縫中的碳含量和合金元素不同，導致碳在碳鋼和不銹鋼橫截面中分散，碳遷移到兩條焊縫碳鋼側的不銹鋼焊縫側。
滲碳層中的碳以碳化物的方法分出，硬度高，強度低。不銹鋼焊縫中高鐵素體含量是因為焊接資料的誤用導致焊縫低溫脆化的原因。未穿透根部靠近兩焊道熔合線，導致管道啟停前后發作晶間腐蝕開裂（管道運行時，管道介質無腐蝕機理）。在發作開裂前，汽化器的緊迫停機會導致洗滌塔進出口管道中介質的流量和溫度突然改變，導致應力動搖大，低應力下焊縫脆斷（發作開裂時，管道內壓力不超過De標志壓力，應力達不到資料的強度極限）。
4 焊接工藝
在焊接方法多樣化的特點下，在清晰焊接工藝方法的前提下，有必要權衡產品的經濟性、特性和效率等要素。此外，特別情況下管道焊接應選用手藝電弧焊。現在，電弧焊和亮光對焊在管道焊接中得到了廣泛的使用。亮光對焊在前蘇聯的管道工程中得到了廣泛的使用，但在我國還缺乏先例。
因而，筆者僅在這里闡述了手藝電弧焊工藝（20世紀80年代，俄羅斯開展了手藝電弧焊工藝）?，F在，在我國的一些文獻中清晰指出，需求選用下向焊接技能，主動（包含半主動）轉換率需求超過70%。因而，在選用焊接工藝時，應遵從這一原則。管道焊接工藝與普通焊接工藝基本相同，分為覆蓋、填充和底部焊接三個步驟。在項目的長期建設中，相關人員還探究了焊接工藝組合和使用等多種形式。
5 結論
管道的失效是因為管道裝置過程中焊接資料的誤用，焊縫無熔透缺點，導致焊縫力學性能達不到要求，屬于制造缺點。因而，裝置質量直接影響管道的安全運行，壓力管道的裝置一般在室外，敷設方法為架空、沿地、埋地，乃至經常進行高空作業，環境條件差，所以對裝置質量控制要求嚴厲。在人員、焊接、資料工藝檢驗等方面有必要加強管理，為了進步焊工的本質，焊工有必要在上崗前獲得相應的焊工證。焊接坡口方法挑選，坡口加工滿足相應標準的要求。在資料采購和驗收中，嚴厲執行焊接資料發放和收回準則，避免焊接資料的誤用。
參考文獻：
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作者簡介：
田志（1989- ），男，籍貫：寧夏，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：煤制氣的凈化及其附屬裝置的運行維護。
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