1發(fā)現(xiàn)疑似“裂紋”缺陷
1.1 端部裂縫的發(fā)生
2012年，中國(guó)石化公司武漢分公司在某裝置建設(shè)期間購(gòu)買了(65139)不銹鋼厚壁管(規(guī)格為TP321，45739.67毫米)。2012年8月21日，施工單位在預(yù)制場(chǎng)溝槽的準(zhǔn)備和打磨過程中，在端部發(fā)現(xiàn)一處“裂紋”缺陷。如圖1。供應(yīng)商于2012年8月23日參觀了工廠，并解釋說：的端部缺陷是由加工過程中的尾部效應(yīng)引起的，通常應(yīng)在最終產(chǎn)品完成后移除。上述缺陷是由于生產(chǎn)工人拆除時(shí)間太短而留下的，是個(gè)別現(xiàn)象，保證了剩余的TP321不銹鋼厚壁管不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。
2012年8月24日，施工單位在預(yù)制場(chǎng)準(zhǔn)備和打磨這批不銹鋼管坡口時(shí)，發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)“裂紋”缺陷。再次針對(duì)“裂紋”缺陷，2012年8月26日，廠家檢驗(yàn)員在預(yù)制場(chǎng)對(duì)該批TP321不銹鋼厚壁管兩端的2002范圍進(jìn)行了檢驗(yàn)。但是，我們現(xiàn)場(chǎng)見證測(cè)試過程的人員發(fā)現(xiàn)，制造商的測(cè)試人員不熟悉測(cè)試儀器的使用，無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)已知的“裂紋”缺陷。而是簡(jiǎn)單地出具了一份合格的無(wú)損檢測(cè)報(bào)告就離開了。
1.2出現(xiàn)“裂縫”
2012年9月1日，施工單位在預(yù)制場(chǎng)對(duì)該批不銹鋼管進(jìn)行下料后，在坡口加工檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)另一個(gè)“裂紋”缺陷。因?yàn)槿毕莸奈恢貌辉僭谥圃焐讨皺z測(cè)到的管道端部和管道兩端的200毫米范圍內(nèi)。因此，制造商所謂的“尾部效應(yīng)”解釋是弄巧成拙。
2相關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)試流程
2.1單元測(cè)試
2012年9月5日，我單位設(shè)備監(jiān)控中心受托對(duì)上述缺陷進(jìn)行金相檢驗(yàn)。對(duì)3個(gè)缺陷進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)，缺陷均為裂紋。如圖2。在本文中，僅選擇一個(gè)缺陷的金相照片進(jìn)行解釋，其他兩個(gè)在此不再重復(fù)。
根據(jù)設(shè)備監(jiān)控中心的金相顯微觀察，確定這三種缺陷中間厚，逐漸向尾部逐漸變細(xì)，有意義。因此，確定這三個(gè)線性缺陷都是裂紋。
對(duì)于我單位設(shè)備監(jiān)控中心出具的測(cè)試結(jié)果，TP321不銹鋼厚壁管制造商的專業(yè)技術(shù)人員和為制造商提供管坯的供應(yīng)商的相關(guān)技術(shù)人員也提出了異議。他們到現(xiàn)場(chǎng)檢查實(shí)物，根據(jù)缺陷分布判斷TiN是否存在。因?yàn)殡p方持有不同的觀點(diǎn)，而且雙方的測(cè)試能力和設(shè)備都有限。因此，我單位領(lǐng)導(dǎo)決定邀請(qǐng)權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。
2.2在研究所進(jìn)行測(cè)試
2012年9月17日，某研究所從我公司收到了一個(gè)帶有“裂紋”缺陷的TP321不銹鋼厚壁管樣品。我們公司要求分析不銹鋼管內(nèi)部缺陷的原因，并測(cè)試其常規(guī)性能。
2.2.1常規(guī)測(cè)試
根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員的建議和我單位的相關(guān)要求，常規(guī)檢查方案見表1。
試驗(yàn)結(jié)果表明，在室溫下，對(duì)：鋼管的正常零件進(jìn)行了化學(xué)成分、不銹鋼焊接管夾雜物、晶粒度、顯微組織和力學(xué)性能的檢驗(yàn)。相關(guān)測(cè)試結(jié)果均滿足技術(shù)協(xié)議的要求。
缺陷分析
使用線切割取樣。為了避免熔覆金屬的影響，切割面要用砂輪打磨。觀察位置是不銹鋼管的橫截面和徑向截面。橫截面觀察裂紋沿弦向的分布，徑向觀察缺陷沿縱向的延伸。
(1)缺陷分布
在觀察區(qū)域(30毫米30毫米)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有三個(gè)明顯的條狀缺陷，它們位于厚度方向的光方向的中間，并且都沿弦長(zhǎng)方向分布
(2)缺陷前沿觀察
在圖4中觀察到缺陷前沿的橫截面?？梢钥闯觯瑮l狀缺陷前端沒有明顯的亞裂紋和小裂紋，缺陷內(nèi)部有大量灰色塊狀?yuàn)A雜物，表明缺陷的形成主要是由不同尺寸的塊狀?yuàn)A雜物連接而成。此外，還觀察到大夾雜物的碎裂，如圖4中的箭頭所示，這表明熱處理過程承受的應(yīng)力相對(duì)較大。
:縱帶缺陷前緣觀察縱帶缺陷前緣未發(fā)現(xiàn)明顯的細(xì)裂紋。裂紋也沿著大的夾雜物擴(kuò)展，細(xì)條缺陷也是由大的夾雜物之間的連接引起的。從斷續(xù)的帶狀缺陷來(lái)看，相鄰的大夾雜物只有在一定的應(yīng)力下才會(huì)連接在一起。304不銹鋼焊管
腐蝕后的金相觀察顯示，在大的夾雜物處形成孔洞缺陷，并且當(dāng)多個(gè)夾雜物和形成的孔洞連接在一起時(shí)形成條狀缺陷，如圖5所示。
由此可以看出，帶材缺陷基本上沿弦向(周向)分布，并沿縱向接觸方向延伸，在弦向和縱向帶材缺陷的前端沒有小的分叉裂紋。其原因是在熱加工TP321不銹鋼厚壁管的過程中，夾雜物難以變形并在附近形成孔洞缺陷。由于夾雜物分布在條帶中，夾雜物、孔洞、夾雜物和孔洞之間的連接形成條帶缺陷，類似于《承壓類特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)相關(guān)知識(shí)》中提到的分層缺陷。