TP321不锈钢厚壁管裂纹被确定为分层缺陷过程

1发现疑似“裂纹”缺陷

1.1 端部裂缝的发生

2012年，中国石化公司武汉分公司在某装置建设期间购买了(65139)不锈钢厚壁管(规格为TP321，45739.67毫米)。2012年8月21日，施工单位在预制场沟槽的准备和打磨过程中，在端部发现一处“裂纹”缺陷。如图1。供应商于2012年8月23日参观了工厂，并解释说：的端部缺陷是由加工过程中的尾部效应引起的，通常应在最终产品完成后移除。上述缺陷是由于生产工人拆除时间太短而留下的，是个别现象，保证了剩余的TP321不锈钢厚壁管不会出现质量问题。

2012年8月24日，施工单位在预制场准备和打磨这批不锈钢管坡口时，发现了另一个“裂纹”缺陷。再次针对“裂纹”缺陷，2012年8月26日，厂家检验员在预制场对该批TP321不锈钢厚壁管两端的2002范围进行了检验。但是，我们现场见证测试过程的人员发现，制造商的测试人员不熟悉测试仪器的使用，无法准确检测已知的“裂纹”缺陷。而是简单地出具了一份合格的无损检测报告就离开了。

1.2出现“裂缝”

2012年9月1日，施工单位在预制场对该批不锈钢管进行下料后，在坡口加工检验中发现另一个“裂纹”缺陷。因为缺陷的位置不再在制造商之前检测到的管道端部和管道两端的200毫米范围内。因此，制造商所谓的“尾部效应”解释是弄巧成拙。

2相关机构测试流程

2.1单元测试

2012年9月5日，我单位设备监控中心受托对上述缺陷进行金相检验。对3个缺陷进行了现场金相检验，缺陷均为裂纹。如图2。在本文中，仅选择一个缺陷的金相照片进行解释，其他两个在此不再重复。

根据设备监控中心的金相显微观察，确定这三种缺陷中间厚，逐渐向尾部逐渐变细，有意义。因此，确定这三个线性缺陷都是裂纹。

对于我单位设备监控中心出具的测试结果，TP321不锈钢厚壁管制造商的专业技术人员和为制造商提供管坯的供应商的相关技术人员也提出了异议。他们到现场检查实物，根据缺陷分布判断TiN是否存在。因为双方持有不同的观点，而且双方的测试能力和设备都有限。因此，我单位领导决定邀请权威机构进行分析。

2.2在研究所进行测试

2012年9月17日，某研究所从我公司收到了一个带有“裂纹”缺陷的TP321不锈钢厚壁管样品。我们公司要求分析不锈钢管内部缺陷的原因，并测试其常规性能。

2.2.1常规测试

根据项目设计人员的建议和我单位的相关要求，常规检查方案见表1。

试验结果表明，在室温下，对：钢管的正常零件进行了化学成分、不锈钢焊接管夹杂物、晶粒度、显微组织和力学性能的检验。相关测试结果均满足技术协议的要求。

缺陷分析

使用线切割取样。为了避免熔覆金属的影响，切割面要用砂轮打磨。观察位置是不锈钢管的横截面和径向截面。横截面观察裂纹沿弦向的分布，径向观察缺陷沿纵向的延伸。

(1)缺陷分布

在观察区域(30毫米30毫米)，发现内部有三个明显的条状缺陷，它们位于厚度方向的光方向的中间，并且都沿弦长方向分布

(2)缺陷前沿观察

在图4中观察到缺陷前沿的横截面。可以看出，条状缺陷前端没有明显的亚裂纹和小裂纹，缺陷内部有大量灰色块状夹杂物，表明缺陷的形成主要是由不同尺寸的块状夹杂物连接而成。此外，还观察到大夹杂物的碎裂，如图4中的箭头所示，这表明热处理过程承受的应力相对较大。

:纵带缺陷前缘观察纵带缺陷前缘未发现明显的细裂纹。裂纹也沿着大的夹杂物扩展，细条缺陷也是由大的夹杂物之间的连接引起的。从断续的带状缺陷来看，相邻的大夹杂物只有在一定的应力下才会连接在一起。304不锈钢焊管

腐蚀后的金相观察显示，在大的夹杂物处形成孔洞缺陷，并且当多个夹杂物和形成的孔洞连接在一起时形成条状缺陷，如图5所示。

由此可以看出，带材缺陷基本上沿弦向(周向)分布，并沿纵向接触方向延伸，在弦向和纵向带材缺陷的前端没有小的分叉裂纹。其原因是在热加工TP321不锈钢厚壁管的过程中，夹杂物难以变形并在附近形成孔洞缺陷。由于夹杂物分布在条带中，夹杂物、孔洞、夹杂物和孔洞之间的连接形成条带缺陷，类似于《承压类特种设备无损检测相关知识》中提到的分层缺陷。