钢质然气管道失效探究

材质检验分析在两个样品管基体上取样进行化学分析，结果小于0.05%。表中测试结果显示，管体材料化学成分符合要求，性能检测及分析管道腐蚀程度及凹陷变形分析对失效管铲除去表面聚乙烯防腐层、浮锈及其它污物，用凹坑测量仪和超声波测厚仪对失效管段进行几何变形尺寸测量及剩余壁厚测量。利用上表数据基于管道公称外径产生的变形率计算结果为5.58%。根据国外标准ASMEB31.8（2007）规定，当凹陷区域最大应变达到6%时，需修理或拆除凹陷管道。

腐蚀坑深最大为3.2mm，占公称壁厚的29.4%，根据CJJ95-2003《城市燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》判定属重度腐蚀程度。本管道几何变形量接近拆除修复指标，考虑到管道腐蚀程度重度，运行年代较久，运行压力大以及安全要求性高等因素，业主对变形管段进行拆和修复，提高了管道的安全运行系数。力学性能及硬度测试分析从A、B样品管凹陷坑边缘附近5cm处、凹陷分界处、凹陷中间的部位不同位置分别取样进行拉伸性能、冲击性能以及硬度测试。根据标准JISG3101-2004的规定，SS400钢材的抗拉强度应为400MPa，屈服强度应大于245MPa，断裂伸长率应大于21%。试验结果表明该管体运行十年后的拉伸性能及硬度指标仍满足标准要求。凹陷与腐蚀坑对附近的基材拉伸性能、冲击性能及硬度没有产生明显变化，试验数值的变化在正常的误差范围内。

金相分析从凹陷中间部位及附近不同的位置取金相试样抛光后进行观察，显示的结果大致相似，皆表现为铁素体+珠光体的钢材组织，铁素体组织含量较多，夹杂少量的贝氏体。SEM扫描电镜从编号为A的样品管上防腐层破损处取管体试样，将表面的浮锈清除，然后再用超声波清洗，入电镜室进行内外表面形貌分析和EDS能谱分析，。此外从取B样腐蚀坑内取样外表面形貌分析和EDS能谱分析，腐蚀产物成分表明，腐蚀的主要原因是土壤腐蚀造成。内表面腐蚀形貌与外表面不同，有一层堆积的表面层，其能谱分析结果表明铁的含量很低，碳和氯的含量较高，可能是投产前清管不干净或输送介质中含有的杂质长期堆积所致。B管腐蚀坑很深，且表面光洁，边缘较规则，属于典型的杂散电流造成的电解腐蚀。杂散电流腐蚀的特点是局部腐蚀激烈，往往发生在防腐层破损的地方。

防腐层剥离强度检测分析从A管的的凹坑附近由近到远依次截取三个试样①②③，按照SY/T0413-2002《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》规定的方法进行剥离强度试验，可以看出，不同位置的防腐层剥离强度差别不大，说明形成凹坑的机械外力没有造成周围防腐层剥离强度较大的影响。管道运行十年后防腐层的剥离强度与行业标准规定防腐层的剥离强度相比有所下降，但变化不大，说明聚乙烯外防腐层的粘结性和抗剥离性能良好。聚乙烯剥离性能降低主要影响因素包括本身老化、土壤应力、周围腐蚀介质以及阴极剥离等。

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