對(duì)法蘭剖面上有補(bǔ)焊痕跡的位置進(jìn)行細(xì)磨、拋光,在100倍顯微鏡下觀察,裂紋愈加清晰,較長(zhǎng)的裂紋內(nèi)部含有體積大的條狀非金屬夾雜物及剖面上彌散的點(diǎn)狀非金屬夾雜物;裂紋禿鈍,裂紋兩側(cè)未見明顯異?,F(xiàn)象;該處金相組織含枝晶狀?yuàn)W氏體,是典型的奧氏體不銹鋼焊接接頭組織。
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(jié)果,表明裂紋產(chǎn)生在法蘭生產(chǎn)過(guò)程中,屬于沿夾雜物的鍛制裂紋。為了去掉法蘭表面明顯的裂紋,在法蘭出廠前確實(shí)經(jīng)歷了補(bǔ)焊。
制造法蘭的鍛坯內(nèi)存在大量的非金屬夾雜物,在鍛制過(guò)程中,體積型夾雜經(jīng)反復(fù)鍛制,變成面積型夾雜,使材料內(nèi)部產(chǎn)生了沿夾雜物的鍛制裂紋。體積大的夾雜物鍛制后變成了尺寸大的裂紋;體積小的夾雜物鍛制后變成了尺寸小的微裂紋。這些裂紋大多是埋藏裂紋。鍛坯經(jīng)過(guò)機(jī)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(fā)現(xiàn)法蘭內(nèi)外表面、螺栓孔內(nèi)存在多的微裂紋的原因。
采取的措施
1、將所有問題法蘭全部替換。
2、對(duì)新替換的法蘭,除了復(fù)驗(yàn)其化學(xué)成分、力學(xué)性能外,還應(yīng)進(jìn)行宏觀檢查,評(píng)價(jià)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(xù)處。
3、繼續(xù)查找本裝置中使用的同廠家、同批次的其他管件,采用相應(yīng)檢驗(yàn)手段,確認(rèn)其是否合格。
平焊法蘭性能特點(diǎn)關(guān)于平焊法蘭的這個(gè)問題一直是人們比較關(guān)注的話題,它關(guān)系到公司和企業(yè)的生產(chǎn)成本或者經(jīng)濟(jì)效益等問題,所以關(guān)于平焊法蘭的密封原理在不斷的改進(jìn)和優(yōu)良。然而,平焊法蘭的主要設(shè)計(jì)缺點(diǎn)是它不能確定無(wú)泄漏。
這就是其設(shè)計(jì)上的不足:
連接是動(dòng)態(tài)的,而且諸如熱膨脹和起伏不定的周期載荷都會(huì)造成法蘭面之間的移動(dòng),影響法蘭的功能,從而使法蘭的完整性受損,終導(dǎo)致泄漏。任意產(chǎn)品都不可能沒有缺陷,只是盡量控制產(chǎn)品的不足到少,所以在生產(chǎn)平焊法蘭時(shí)盡量?jī)?yōu)良產(chǎn)品的性能,使之發(fā)揮很好的作用。
將該泄漏法蘭從管道上切割下來(lái),對(duì)其進(jìn)行全部宏觀檢查,發(fā)現(xiàn)法蘭內(nèi)表面存在裂紋,較長(zhǎng)為3mm,寬為0.5mm,裂紋及其附近已經(jīng)產(chǎn)生銹漬;法蘭螺栓孔內(nèi)表面也發(fā)現(xiàn)多裂紋;法蘭密封面及其他位置發(fā)現(xiàn)多處非金屬夾雜物,個(gè)別非金屬夾雜物因脫落在法蘭密封面表面形成小凹坑,凹坑為2.0mm,小為0.8mm,凹坑的邊緣有肉眼可見的微小裂紋。
為進(jìn)一步探求法蘭泄漏的原因,隨機(jī)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(duì)其進(jìn)行解剖,將其分成大小不均的三份,仔細(xì)觀察其剖面發(fā)現(xiàn),法蘭的6個(gè)剖面中有4個(gè)剖面有肉眼可見的裂紋,裂紋幾乎貫穿整個(gè)剖面。
選擇其中一個(gè)剖面,經(jīng)粗磨、細(xì)磨、腐蝕后觀察,裂紋愈加明顯,幾乎貫穿了整個(gè)剖面。裂紋具有相應(yīng)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(bǔ)焊痕跡,補(bǔ)焊面積約380mm2,補(bǔ)焊深層達(dá)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(gòu)進(jìn)的產(chǎn)品,在法蘭剖面上發(fā)現(xiàn)了多處噙含非金屬夾雜物的裂紋,可以初步判定:裂紋的產(chǎn)生與大量存在的非金屬夾雜物有關(guān)。而剖面上的補(bǔ)焊痕跡,卻是一種令人費(fèi)解的、不正常的現(xiàn)象。
平焊法蘭的鍛造工藝過(guò)程一般由以下工序組成,即選取鋼坯下料、加熱、成形、鍛后冷卻。鍛造的工藝方法有自由鍛、模鍛和胎膜鍛。生產(chǎn)時(shí),按鍛件質(zhì)量的大小,生產(chǎn)批量的多少選擇不同的鍛造方法。
平焊法蘭半成品,在法蘭本體的上方直邊段的內(nèi)壁有一凸臺(tái)環(huán),該凸臺(tái)環(huán)上端面與法蘭本體上端面平齊,該凸臺(tái)環(huán)是在對(duì)平焊法蘭毛坯件鍛造時(shí)鍛造出的。在堆焊時(shí),先堆焊凸臺(tái)環(huán)下方的法蘭本體的內(nèi)壁,堆焊好后,再將凸臺(tái)環(huán)沿法蘭內(nèi)壁加工掉,然后再堆焊直邊段的內(nèi)壁。在直邊段內(nèi)壁處增加凸臺(tái)環(huán),增強(qiáng)了直邊段的強(qiáng)度,這樣,在對(duì)平焊法蘭進(jìn)行堆焊時(shí),直邊段的變形量會(huì)小或基本沒有變形。堆焊好后再加工掉凸臺(tái)環(huán),也沒有改變平焊法蘭的結(jié)構(gòu)和尺寸。