硫磺裝置蒸汽管線斷裂原因分析及整改措施

謝永志 黃余 梁玉武

（廣東省特種設備檢測研究院茂名檢測院 廣東茂名 525000）

2021年11月，中石化某煉化公司煉油三部一根蒸汽管線發生斷裂，未造成人員傷亡事故。為有效分析該斷裂管的失效原因，我單位組織相關科研人員對硫磺裝置蒸汽管線斷裂原因進行分析，并提出相應的整改措施。該斷裂蒸汽管一段如圖1所示。該管線材料為20#鋼，規格為DN80*6，介質為中壓蒸汽，壓力1.0MPa，溫度270℃。據車間介紹，該管線是在裝置引蒸汽過程發生斷裂的。

圖1 來樣照片

1 試驗分析

1.1 宏觀觀察

圖1.1為斷管的宏觀形貌，斷裂口及附近管段發生了塑性變形，已成橢圓狀，長軸直徑為93mm，短軸直徑為80mm，測厚顯示壁厚無明顯減薄現象（見表1.1）。

表1.1 測厚數據

圖1.1 斷管宏觀形貌

圖1.2、圖1.3為斷口宏觀形貌，斷口呈45o角，為典型剪切斷口，斷口可分為3個區域。

圖1.2 斷口宏觀形貌

區域1斷口呈45o角，裂紋起源于外壁焊瘤處，裂紋源部位可觀察到以裂紋源（焊瘤）為原點的放射紋（見圖1.3a），兩側可觀察到指向裂紋源的人字紋，符合高應力作用下的韌性斷裂的特征，因此推測該區域裂紋為起源于外壁焊瘤的高應力韌性斷裂裂紋。

區域2斷口呈45o角，裂紋起源于外壁，有多個裂紋源，為多源起裂，可觀察到以裂紋源為原點的放射紋，且斷口上有明顯的碾壓痕（見圖1.3b），因此該區域裂紋仍為起源于外壁的韌性斷裂裂紋，但從斷口上存在碾壓痕判斷，折斷前經受了交變載荷作用。

區域3斷口呈45o角，裂紋起源于內壁，有多個裂紋源，為多源起裂，可觀察到以裂紋源為原點的放射紋，且斷口上局部有碾壓痕跡（見圖1.3c），因此該區域裂紋仍為起源于外壁的韌性斷裂裂紋，但從斷口上存在碾壓痕判斷，折斷前經受了交變載荷作用?！?br>