输气管道泄漏失效分析

防止输气管线的措施
金属焊接与断口分析
1 背景资料
石油天然气管道运输是我国五大运输产业之一， 也是石化过程中油气产品安全输送的重要形式， 对我国石化能源安全发挥着重要作用。
随着服役时间的增长，因管道材质问题或施工、 腐蚀和外力等作用造成的损伤，使管道安全状况 日益恶化，潜藏的安全隐患不断显现，大量的管 线已处于事故频发阶段。
金属焊接与断口分析
3 输气管线弯头的分析步骤和方法
物理爆炸
由于管道压力高，当管道受力超过强度极限时，则 发生物理爆炸。从而造成大量天然气泄漏
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金属焊接与断口分析
3 输气管线弯头的分析步骤和方法 （2）输气弯管泄漏的失效分析
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（2）输气弯管泄漏的失效分析
2. 壁厚测量
对失效弯头和其他 处截面厚度进行测 量，将结果与原始 壁厚对比，计算出 减薄程度，以确定 是否存在腐蚀。
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泄漏处
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内表面
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（2）输气弯管泄漏的失效分析
输气弯管宏观形貌观察分析
对弯管的宏观形貌分析可以发现，弯管 表面存在沟状裂纹，内表面光滑无冲刷 腐蚀痕迹，泄漏可能是外表面的焊接质 量不良，以及腐蚀造成的。
3 输气管线弯头的分析步骤和方法
（2）输气弯管泄漏的失效分析
4. 射线探 伤管段 材料 规格（mm） 设计压力（MPa）焊接工艺
弯管段 16Mn Φ323.9×7.1 6.27
直缝埋弧焊
弯管采用直缝埋弧焊，根据以往 对油气管道泄漏的失效分析，主 要有这几种缺陷。对弯头进行射 线探伤，确认焊缝中是否存在焊 接缺陷。
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金属焊接与断口分析
1 背景资料
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2 失效分析思路
保护失效现场
失效现场取证 收集背景资料 失效件的外观检验
实验室检验分析
综合评定分析结果
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3 输气管线弯头的分析步骤和方法
（1）输气管道泄漏因素分析
设计不合理
➢ 设计的好坏对输气管道的安全有直接的影响 ➢ 不合理的工艺流程
➢ 错误的工艺计算、有缺陷的管道强度设计
➢ 不合理的管道材料选用、不合理的防腐设计
➢ 管道布置考虑不周全、不合理的结构设计
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腐蚀、磨蚀腐蚀失效
腐蚀、磨蚀腐蚀失效是长输管道的主要失效形之一。腐蚀会 导致管道的壁厚大面积减薄，从而使管道过度变形或爆破， 还有可能导致管道穿孔，引发漏气事故，造成安全隐患。
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3 输气管线弯头的分析步骤和方法
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3 输气管线弯头的分析步骤和方法
（2）输气弯管泄漏的失效分析
3. 材料金相检验
在弯头母材及焊缝熔合线区域取样并进行 金相检验，看其组织是否存在异常状况。 母材16Mn，其供货态组织为F+P。
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（2）输气弯管泄漏的失效分析
5. 扫描电镜分析
为了确定弯头的腐蚀特征，对弯头内侧取 样，进行扫描电镜检测，同时也可以对腐 蚀的产物进行EDS分析。 并可以观察弯头泄漏处是否有疲劳辉纹。
泄漏处
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外表面
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（2）输气弯管泄漏的失效分析
输气弯管宏观形貌观察分析
( b)
管道轴向
观察泄漏处的内表面，可 以发现弯管内壁比较光滑
，无明显冲刷形貌。故可 以初步判断泄漏与气体的 冲刷腐蚀无关。
1.输气弯管宏观形貌观察分析 泄漏处
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金属焊接与断口分析
图1 天然气管道宏观形貌
Байду номын сангаас 3 输气管线弯头的分析步骤和方法
（2）输气弯管泄漏的失效分析
输气弯管宏观形貌观察分析
( a)
管道轴向
观察泄漏处的外表面，可 以发现泄漏处在焊缝位置， 焊缝存在沟状裂纹，表面 凹凸不平，存在腐蚀的痕 迹。泄漏可能与焊缝质量 不良有关。
疲劳失效
管道、设备等设施在交变应力的作用下发生的破坏现象称为 疲劳破坏。而管道、设备等设施在制造过程中，会存在开 孔或支管连线、焊缝缺陷，这些几何不连续会造成应力的 集中，而交变应力的作用会在这些部位产生疲劳裂纹，疲 劳裂纹逐渐扩展会贯穿整个壁厚后，进而导致天然气泄漏 或火灾、爆炸事故。
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施工质量问题
➢ 管道施工队伍技术水平低、管理失控 ➢ 强力组装 ➢ 焊接缺陷 ➢ 管沟、管架质量问题 ➢ 穿越质量问题 ➢ 检验控制问题
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金属焊接及断口课程作业
注输气管线弯头材质及失效分析 爆管分析
报 告 人：
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目录
1 背景资料
2 失效分析思路
3 输气管线的分析步骤和方法
4 输气管线失效原因的综合分析
5
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