无缝钢管静水压试验失效类型及原因浅析

无缝钢管静水压试验失效类型及原因浅析静水压试验是检验无缝钢管缺陷的-种方法，广泛用于各种承压无缝钢管的检验钢管在进行静水压试验时”受环向张应力作用”如果钢管性能不符合耍求或口功存在缺陷.则会在张闷力的作用F发生弯曲、出现裂纹、幵裂泄压等.将缺陷充分無籍。伙I此”静水压试验町对钢管强度、表面（内部）缺陷有较好的检验作用。国内外标准（如：1996、ISO3183-3：1999、（；IVf9711.21999和CB/f971L32005等）均要求对钢管逐支进行静水压试验。对钢管筋水压试验失效原因进行分析,对避免钢管出现此类问题，提高钢管生产质量和生产控制水平都具有重耍意义。1钢管静水压试验失效的主要形式及原内V1弯曲变形山于静水压试验机的问题或钢管自少强度不足，钢管在於水压试验时往往容易发生弯曲，其形态徐有不同。因静水压试验机问题造成的钢管弯曲数量一般较多*位置也较固定。例如由于钢管支撑梁出现问題导致的静水压弯管，均在距端头-定趾离的位置发生。热处理操作不当.钢管强度不均匀时也会在静水斥试验时发生弯曲。以強水压试验时发半弯曲的菜规格X2钢级钢管为例”在弯油处附近和正常位k分别取样做力学性能检测W发现.训n疗曲处附近的ki服强度比1E常位直处低60MPa.低F标准对该钢级的翌求.该处性能偏低导致钢诗在承受静水丘力两发生弯曲变形。1.2开裂制计开筑是於水丿k试脸失效的L翌衣现形式娄由iHiTtlQ缺陷引起。由j现场佶况4杂断口方腸受水.油等物喷河染.为r分析准姗.开縫后应斥快取样.处时用内制.X甲烷等仔机试剂消除油河.随品采川金相显fiktft.打描电魏竽进行分析。制中II捡属兴杂物所致0177.8minx1131mmPllOtMttft许A69.0MPa业丿k时发件开裂.(ill1所不观戦发现.IffIIv近外r2mm内为Z片状陈III壽II.X余为半坦.较新的胧件晰1丨4缺陷笊典住处収慣向样.孔膺制的允门电位卜观蔡发现：尖片状wuHiiw/irr/r外赧的報紋.断续尖细尽部发現人THI金闹火杂物綽能讲仪分析.火杂物的成分主鑿为阳、Si.O、F、a等。缺陷低倍全纵如图2所小.喪纹圧端的取样位召及兀疑谱图如图3所裂纹圧端的夹杂物成分见AL.ffiI开缎铜管宏現彤験X2M路低fttt/kcVtt*KeV(r)Wffl2(a)取样位图3賢紋尾Ul的取样位及其能谓图K1叙纹用端的兴朵柯或分(“皿分鹤%mmOFNaMgAlSiCa15.703.064.718.992M5ttf822362.573A38.0524.18由此可知.该支钢酋由丁总钢坯存在皮下夹浊.任轧制时形成外折缺陷.缺陷处冇效冷好减小.&致该钢讨承圧时开裂。钢管农面裂纹所致理格Pl10钢级套符在加压时开袈斷口星台阶状.如图4所示在缺陷报典住处耿横向样.经桝制抛尢肩.ffi4断口宏观形叙电镜下观察发现.断【】矗近外壁的台阶粮铝冇几条小裂纹.裂紋尾端断续尖細滋深处跆外琴约2mm.裂纹旁侧、斥熠及断面处有明垃高温誤化现誓.未发现其他大型井佥属夹杂物;由扌1描电敏能谱仪分析可知.小裂纹旁侧用端及断【角处的物质主咚成分是Fe(6751%)w0(29.16%)和Mn(1.2!%)；经饱和苦味腋水溶液浸恤后.示端及晰向处脱曝.紀分位？有增篠现彖.未发现异常细织潦线。由此可知该钢许外聃钢质缺陷.减小了该部俚的有效.甘致钢管在承受内Jk时开裂制竹热轧组织不氏所致Q273mmxl2.7mm規格X42钢级热轧钢管在20.7MPa总压时出现滑漏检金外表面时发现有3条沿周向的穿透件斜伐饥齿状裂纹（图5）。图,妖陷管外表面宏观形繚任图5所不位腔取懺向金郴样.经於制抛尤后.曲金柑眾微铤卜观蔡发现断口边缘旁侧未发现虫化规女和其他大中非金属夹杂物对试样味体作高倍夹杂物评级.结果为：A类1.0级、B炎2.0级C类10级.D类05级DS炎1.5级.册金属火亵物级别渦足杯准（；B/T105612005）求试样经4%硝酸洒祐溶液浸fein显小Jt断U边缘及基体组织均为马氏体+贝氏体（图67断口边缘无脱置现彖由断口边缘无脱碳現線.说明该钢管足在低温F开软的.和钢管漸口边缘及准体I:出现屿氏体贝氏体組织.说明该钢管在4h以I：温度冷却时冷却速度极快.已淬火例许淬火后内应力和桥“应力4淬火处集中.彤成裂纹水儿试鲨时裂纹加腐扩展.在至裂透。钢管淬火时1烧所致4244.48miiixl1.05mm规格PI10钢级套管在55.0MPufSK5Jnltl现汕漏检任发现.钢讦外&面仔沿纵向集屮分布的大状袈氏巫约15-4（）mm,如图8所示BGR飲路管外農面在图8所示位就取横向金相样.经烧制.牠尢环.住金相呂微镜下观察发现.外卑附近冇紡处已发先氧化的网状微细裂纹和烧损孔fit大那度约1.6山叫他人型II金属夹杂物（图9）试样经4饶硝酸洒祐溶汶浸蚀麻.基体组织为冋火萦氏体.网状微细裂纹和孔洞处存在沿的氧化现誓.裂纹旁侧轻微脱曦（图10）图6断口边给组饭图9和孔満图7基体组织图10裂纹旁例仪建情况曲此可知由丁例时农而尉部过烧.过烧处产生烧根和沿晶软化.所以在瞧水爪试验衣面承受张应力的作用卜.以过烧处为裂仅源产生纵向开裂。2避免无缝钢管詡水爪试验失效的播施粽上所述.钢计静水用试验失效的原因主翌竹：水爪试验设备本身结构以及M.的|；2）钢讦fi巾缺陷如钢管11能不均匀钢诗缺陷（夹杂、裂纹、不口组织、过烧竽）导致钢管承受静水压力时在缺陷处发生开裂协水爪试絵失效往往造成幣支钢讦报废【对此必復在并环节加以控制。针对钢诗静水压试蛰失效的艮因町在炼钢和浇铸过程中注总邀免形成人住夹杂物聚臬.避免钢诗产生裂纹.在轧制和热处理址程中注盘1艺控制以iH免钢管产生缺陷和不口爼织.同时加强对移水压设备的检任.这样可以大大降低无縫制管静水压试验失效的几那。（修定II期：2011-03-09）