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        溫州正鑫管業有限公司

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        不銹鋼法蘭開裂的原因,安裝時要注意哪些問題

        2021-05-26 19:00:05

        1 不銹鋼法蘭開裂原因理化分析

        首先,對開裂法蘭進行了化學成分分析

        分析結果表明,該法蘭及焊接材料的化學成分均符合相關標準要求。對該法蘭頸部外表面及密封面分別進行布氏硬度測試,其布氏硬度測試值符合JB4728-2000標準要求。

        在材料化學成分合格、硬度檢測合格、管道安裝符合技術要求、耐壓試驗操作規范的前提下,管道法蘭在耐壓試驗過程中開裂,說明產生的缺陷與法蘭的內部組織結構或其他未知因素有關。

        2 裂紋性質分析

        2.1 表面裂紋形貌

        將該泄漏法蘭從管道上切割下來,對其進行全面宏觀檢查,發現法蘭內表面存在裂紋,最長為3mm,寬為0.5mm,裂紋及其附近已經產生銹漬;法蘭螺栓孔內表面也發現較多裂紋;法蘭密封面及其他位置發現多處非金屬夾雜物,個別非金屬夾雜物因脫落在法蘭密封面表面形成小凹坑,凹坑大峰值為 2.0mm,小峰值為 0.8mm,凹坑的邊緣有肉眼可見的微小裂紋。

        對同廠家、同批次的其他奧氏體不銹鋼法蘭進行現場宏觀檢查,發現多件法蘭存在不同程度的缺陷,有的法蘭外表面存在肉眼可見的明顯裂紋。宏觀檢查結果進一步表明,法蘭泄漏與法蘭本身因素有關系。

        2.2 剖面裂紋形貌

        為進一步探求法蘭泄漏的真正原因,隨機選擇一件同廠家、同批次,且密封面上因非金屬夾雜物脫落而形成小凹坑的平焊法蘭,對其進行解剖,將其分成大小不均的三份,仔細觀察其剖面發現,法蘭的6個剖面中有4個剖面有肉眼可見的裂紋,裂紋幾乎貫穿整個剖面。

        選擇其中一個剖面,經粗磨、細磨、腐蝕后觀察,裂紋更加明顯,幾乎貫穿了整個剖面。裂紋具有一定的寬度,大多裂紋空隙處噙含黑色非金屬夾雜物,其中有一處夾雜物距離法蘭密封面約3.0mm,直徑約 2.5mm,夾雜物上部至密封面有明顯的補焊痕跡,補焊面積約380mm2,補焊深度達3.0mm。

        在這條新建的工藝管道上,使用的管道組成件并非是利舊品,而是新購進的產品,在法蘭剖面上發現了多處噙含非金屬夾雜物的裂紋,可以初步判定:裂紋的產生與大量存在的非金屬夾雜物有關。而剖面上的補焊痕跡,卻是一種令人費解的、非常不正常的現象。

        2.3 金相組織分析

        為進一步探求裂紋產生的原因,弄清楚新購買的法蘭在組焊到管道上之前是否真的經歷了補焊,對法蘭剖面裂紋位置進行金相檢驗。

        取1中所述試件,對法蘭剖面上有補焊痕跡的位置進行細磨、拋光,在100倍顯微鏡下觀察,裂紋更加清晰,較長的裂紋內部含有體積較大的條狀非金屬夾雜物(見圖2)及剖面上彌散的點狀非金屬夾雜物;裂紋尖端禿鈍,裂紋兩側未見明顯異?,F象;該處金相組織含枝晶狀奧氏體,是典型的奧氏體不銹鋼焊接接頭組織。

        3 裂紋性質判定

        綜合上述法蘭裂紋形貌、斷口特征、裂紋微觀形貌及金相組織分析結果,表明裂紋產生在法蘭生產過程中,屬于沿夾雜物尖端的鍛制裂紋。為了消除法蘭表面明顯的裂紋,在法蘭出廠前確實經歷了補焊。

        4 裂紋成因分析

        4.1 大量存在的非金屬夾雜物,是裂紋產生的根源

        由于制造法蘭的鍛坯內存在大量的非金屬夾雜物,在鍛制過程中,體積型夾雜經反復鍛制,變成面積型夾雜,使材料內部產生了沿夾雜物尖端的鍛制裂紋。體積較大的夾雜物鍛制后變成了尺寸較大的裂紋;體積較小的夾雜物鍛制后變成了尺寸較小的微裂紋。這些裂紋大多是埋藏裂紋。

        鍛坯經過機加工后,埋藏裂紋有的變成了表面裂紋,這就是宏觀檢查中發現法蘭內外表面、螺栓孔內存在較多的微裂紋的原因。對于法蘭表面尺寸較大的裂紋,為了能讓產品出廠,生產廠家采取了打磨→消除表面裂紋→補焊→再次機加工等手段,使法蘭外觀上看起來沒有明顯的缺陷。這就是法蘭補焊面積380mm2、補焊深度3mm的原因。

        4.2 鍛制裂紋在試驗壓力作用下進一步擴展,致使法蘭最終泄漏

        大量存在的非金屬夾雜物,會降低材料的塑性和韌性,裂紋內部的夾渣使裂紋的尖端產生應力集中,法蘭無法承受外加載荷,致使在耐壓試驗過程中,試驗壓力剛剛達到0.6MPa,法蘭便開裂泄漏。

         

         

        5 采取的措施

        (1)將所有問題法蘭全部更換。

        (2)繼續查找本裝置中使用的同廠家、同批次的其他管件,采用相應檢驗手段,確認其是否合格。

        (3)對新更換的法蘭,除了復驗其化學成分、力學性能外,還應進行宏觀檢查,評價其幾何尺寸和表面光潔度,并檢查是否有非正常幾何尺寸不連續處。

        不銹鋼法蘭安裝要求、注意事項
         
        法蘭連接由一對法蘭、一個墊圈和幾個螺栓和螺母組成。墊圈放置在兩個法蘭蓋之間。擰緊螺母后,墊片表面的比壓達到一定值,產生變形,并填充密封面上的凹凸部分。法蘭連接是管道施工中的一種重要連接方式。
        不同壓力的法蘭有不同的厚度和使用不同的螺栓。本公司還可根據用戶提供的特殊要求加工制造,保證產品質量、服務質量,使客戶更加滿意,歡迎選購。在管道工程中,法蘭主要用于管道連接。在需要連接管道時,安裝各種法蘭,低壓管道可采用絲法蘭,4 公斤以上壓力采用法蘭焊接。在兩個法蘭之間添加一個密封點,并用螺栓將其固定 "。
         
        帶頸的不銹鋼法蘭是一種法蘭,也稱為凸緣或凸緣。它是一種管子連接在管子上的部件。連接到管子的末端。法蘭上有孔,可以螺栓連接,使兩個法蘭緊密相連。
        墊圈應具有良好的耐油性和耐老化性,并具有良好的彈性和機械強度。應根據接頭的形狀選擇不同截面和尺寸的密封。
         
        不銹鋼法蘭不是一般意義上的簡單機械部件,而是一種技術內涵豐富的機械產品載體。
         
        不銹鋼法蘭應具有足夠的強度,緊固時不應變形。法蘭的蓋子應光滑干凈,安裝時應仔細清洗油污和銹斑。
         
        不銹鋼法蘭是按照實際使用的正常方式和原則使用的,以保證使用中的質量和價值類型,并按照正常使用標準使用和安裝。不銹鋼法蘭的緊固力應該是均勻的,橡膠墊的壓縮量應控制在 1:3 左右。
         
        不銹鋼法蘭及碳鋼制品的計算公式
        不銹鋼法蘭最常見的計算方法是按無縫管計算,即產品放置在地面上,將其視為管道的頭部。無縫管理論公式知道如何計算后,可應用于這一大法蘭,即 X 厚度(外徑 - 厚度)X 厚度為 X0.02466 的碳鋼制品的理論數據。
        這就是它的計算方法。以前對不銹鋼產品的計算是一樣的,只不過后來它不是乘以 0.02466,而是乘以 0.02491。存在這樣的差別,就其他方面而言,它與碳鋼的大法蘭沒有什么不同。
        碳鋼制品的計算公式與不銹鋼的計算公式不同。這是因為兩種材料的密度不同,所含的成分也不同。因此,在定制這一計算公式時,國家有不同的數據。

        不銹鋼法蘭

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