閥門(mén)防螺柱斷裂對(duì)策討論及建議

本次氫氣閥門(mén)緊固螺柱失效類型基本可確定為由氯離子等腐蝕性介質(zhì)引起的奧氏體不銹鋼的晶間型應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂?？紤]到應(yīng)力腐蝕三要素中的環(huán)境條件和力學(xué)條件幾乎不可能被改變，要避免類似的螺柱斷裂失效事件，關(guān)鍵在于螺柱選材和制造。

對(duì)于處于工廠大氣環(huán)境中的氫氣管道以及其他介質(zhì)管道的不銹鋼閥門(mén)及配套件，應(yīng)避免選擇碳含量高的鉻錳不銹鋼制作件，而應(yīng)選擇耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的低碳或超低碳鉻鎳型奧氏體不銹鋼制作。如果確實(shí)有成本方面的限制，也可考慮使用對(duì)晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂不敏感的鐵素體型不銹鋼。然而，僅僅選材正確可能仍不夠。一般來(lái)說(shuō)，DN25的閥門(mén)只是管道系統(tǒng)的一個(gè)小附件，而緊固螺柱只是閥門(mén)的一個(gè)小配件。對(duì)于一項(xiàng)規(guī)模較大的管道建設(shè)項(xiàng)目而言，螺柱甚至閥門(mén)的選材以及實(shí)際制作質(zhì)量很可能被忽略，從而為管道使用埋下隱患。在本次閥門(mén)螺柱斷裂故障發(fā)生后，追溯管道圖紙資料，未能找到廠商、、材質(zhì)、質(zhì)量證明文件等與螺柱有關(guān)的信息，而螺柱化學(xué)成分分析也表明其未與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中的任何一種鉻錳系不銹鋼成分相符，說(shuō)明在企業(yè)的管道工程項(xiàng)目中，對(duì)于閥門(mén)、法蘭、螺栓等管道附件的管理還需要細(xì)化和，比如，對(duì)這些附件應(yīng)強(qiáng)制規(guī)定   提供質(zhì)量證明文件等。

由于原因分析已認(rèn)定閥門(mén)緊固螺柱選材不妥，那么現(xiàn)存氫氣管道以及該氫氣管道所屬整個(gè)項(xiàng)目中的同類閥門(mén)都可能存在同樣的選材不當(dāng)以及應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂隱患。為此組織對(duì)所有閥門(mén)進(jìn)行檢查，果然在某同期氮?dú)夤艿篱y門(mén)上也發(fā)現(xiàn)了類似緊固螺栓斷裂問(wèn)題。目前，對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的失效緊固件已全部進(jìn)行   換整改，對(duì)于檢查未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的管道閥門(mén)及配套緊固件，在短期內(nèi)將其全部予以預(yù)防性   換并不現(xiàn)實(shí)，建議持續(xù)做好管道日常檢查、年度檢查和壓力管道定期檢驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

本次閥門(mén)緊固螺柱斷裂從而引發(fā)氫氣泄漏的主要原因是螺柱的晶間型應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。誘發(fā)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要因素是不恰當(dāng)?shù)穆葜x材。碳含量較高的鉻錳系奧氏體不銹鋼不適宜用作處于工廠大氣環(huán)境中的管道閥門(mén)及其緊固件用材。