管材失效风险因素分析模板范本

管材失效风险因素分析天然气管道输送压力高、钢材等级高、管径大，如我国正在建设的西气东输二线，其输送压力达到了管径达到了所采用的12MPa,1219mm,钢材等级为管道一般以埋地敷设方式所以引发天然气管道事故X80的主要危险、有害因素表现为管道应力腐蚀开裂、腐蚀穿孔、管材缺陷或焊口缺陷等

一、应力腐蚀开裂较高的压力使管道面临应力开裂危险应力开裂是金属管道在固定拉应力和特定介质的共同作用下引起的，对管道具有很大的破坏性管道应力腐蚀开裂的特征见表2-6表管道应力腐蚀破坏特征2-6因素特征发生地区与特定的地面条件有关发生在压气站和下游第一阀室之间,65%12%发生在第一和第二阀室之间，发生在第二和第三阀室之间，发生在5%3%第三阀室下游与温度关系较冷气候带明显多发与管道温度既明显关系与电解质关系中性值的稀碳酸盐溶液，其值在之间pH

5.5〜

7.5电化学电势腐蚀电势，阴极保护不能达到的地点裂纹的路径和形状穿透颗粒（横过钢颗粒），宽裂纹带边壁有明显腐蚀环境因素、材料因素、拉应力，其单方面或三方面都能引发管道的物理应力开裂环境因素

1.环境温度、湿度、土壤类型、地形、土壤电导率、及水含量等C02对应力腐蚀将造成峥定的影响黏结性差的防腐层以及防腐层剥离区，易产生应力腐蚀破裂材料因素

2.应力腐蚀开裂与管材制造方法（如焊接方法）、管材种类及成分、管材杂质禽虽（大于的非金属杂质的存在会加速裂纹的形成）、200〜25011m钢材强度及钢材塑性变形特点有关管道表面条件也对裂纹的产生起着重要作用拉应力

3.主要包括制造应力、工作应力、操作应力、循环负荷、拉伸速率、次级负载等

二、腐蚀失效CO2如果所输天然气组分中含量高，在管输压力下，分压有可CO2CO2能接近发生电化学腐蚀的临界值，同时,为弱酸性气体,它溶于CO2CO2水后形成对金属有一定的腐蚀性腐蚀与管输压力、温度、H2co3,C02湿度等有关，随着系统压力的增加，而导致腐蚀的速度加快腐蚀的危害形态

1.C02不均匀的全面腐蚀与点蚀1引起的腐蚀常常是一种类似溃疡状的不均匀全面腐蚀，严重时C02可能呈蜂窝状在金属表面形成许多大小、形状不同的蚀坑、沟槽等几乎所有的合金在环境中都可以发生点蚀，其点蚀坑周边锐利、界C02面清晰，可在较短的时间内完全穿透管壁⑵冲蚀管子截面变化部位和收缩节流部位的介质流速增高，腐蚀加剧，C02如果气流速度增加倍时，则其腐蚀速度增加倍

3.75⑶应力腐蚀破裂在碱性介质中，及碳酸盐可造成碳钢的应力腐蚀破裂氧的存C02在会加剧这种破裂发生的可能腐蚀的影响因素

2.CO2材料因素1合金元素对材料的耐腐蚀性能影响很大有实验证明，、C02Cr Co能提高材料的耐腐蚀性能；、使材料的耐腐蚀性能下降；C02C CuC02的影响不大；含量小于时有害，含量大于时，可显著提高材Mo Ni5%5%料的耐蚀性能⑵的分压及水的组成C02的分压对腐蚀速度影响最大，分压越大，溶入介质中的越多，C02C02溶液的下降，金属的腐蚀速度越大某些溶解物质对水具有缓冲作用，pH可阻止值降低，进而减少的腐蚀pH C02温度的影响3温度是影响腐蚀的重要因素温度小于回时均匀腐蚀，其腐C0260蚀速度受扩散并进而生成速度的控制，当温度升高时,CO2H2CO3CO2的腐蚀速度急剧增加介质的值与流速的影响4pH当介质的值升高时，的腐蚀性减弱；当介质的流速增高时，pH C02的腐蚀速度加剧CO2

三、管道腐蚀穿孔管道腐蚀穿孔分为内腐蚀穿孔和外腐蚀穿孔内腐蚀主要是由于酸性气体如、等与天然气中的水结合，形成酸性物质从而对管H2S CO2道内壁形成腐蚀外腐蚀主要是由于埋地钢质管道的防腐层,在实际工作中防腐质量不能完全保证、管道施工可能造成防腐层机械损伤以及地质灾害等因素可能造成防腐层破坏，导致管道腐蚀，引发事故年19947月日，加拿大管道公司一条直径壁厚、管材的输23914mm

9.14mm X65气管道在东部安大略省附近爆裂起火，大约长的管道飞出Lafeliford20m地面，炸出了一个宽、长、深的大坑通过对断白处管材16m36m2〜4m金相检查看出，由于外腐蚀使管壁过度变薄，造成管材剪切-延性超负荷断裂引发爆裂的一大片外腐蚀区，长约、宽约约1440mm1210mm,70%的管壁厚度已被腐蚀

四、管道建设施工隐患材料缺陷或焊口缺陷这类事故多因焊缝或管道母材中的缺陷在带压输送中引起管道破裂长输管道施工中如组对不够精细、焊接工艺欠佳，使得焊口质量难以达到预想的目标；如焊缝内部应力较大,材质不够密实、均匀等，因而使其性能潜力未得到充分发挥（甚至未达到设计的使用年限）管道运行中，受到频繁的温度波动、振动等作用，其焊缝处稍有细微之缺陷，易于引发裂纹另外，管道的施工温度与输气温度之间存在一定的温度差，造成管道沿其轴向产生热应力，这一热应力因约束力变小从而产生热变形，弯头内弧向里凹，形成折皱，外弧曲率变大，管壁因拉伸变薄,也会形成破裂由于管道建设呈现出施工区域广、地形复杂的特点，所经地区有平原、水网、沙漠、沼泽地及山地等从施工角度来讲，地形越复杂，焊接施工的难度越大，因此也更易出现各类焊接缺陷常见焊缝缺陷类型为未熔合、夹渣、未焊透、裂纹和气孔等表列出了国内某管道建设2-7中抽查的约道焊口中出现的焊接缺陷统计分析结果2000表几种常见焊缝缺陷的出现概率%2-7未熔合夹渣未焊透裂纹气孔其他26211915136未熔合

1.未熔合是指焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未能完全熔化结合的部分分为根部未熔合、层间未熔合、坡口未熔合三种，其中根部未熔合出现概率较大未熔合属于面状缺陷，易造成应力集中,危害性仅次于焊接裂纹产生原因主要是由于焊接电流过小、焊速过快，热量不够或者焊条偏离坡口一侧，使母材或先焊的焊道未得到充分熔化金属覆盖而造成；止匕外，母材坡口或先焊焊道表面有锈，氧化铁、熔渣及污物等未清除干净，焊接时温度不够，未能将其熔化而盖上了熔化金属亦可造成；起焊温度低，先焊的焊道开始端未熔化焊条摆动幅度太窄等也是造成未熔合缺陷的一个原因。