在扩径过程中DH36钢管开裂原因分析

易 勋,王 成,王孝东,余宏伟,张 欢

(宝武集团鄂城钢铁有限公司,鄂州 436002)

以钢结构平台方式开创海上采油历史以来，世界海洋事业取得了巨大进展。中国仅海洋石油储量就达1011t，发展海洋事业势在必行[1-2]。海洋平台处于海洋环境中，环境恶劣，负重又大，支撑的钻井设备总质量往往超过数百吨；海洋环境又具有高低温交替、深海高压以及湿度大、高氯盐腐蚀、微生物腐蚀等特点; 此外，海风、海浪、洋流不断作用，台风、冰冻、地震等自然灾害频繁[3]。上述因素对海洋平台用钢的综合性能提出了很高的要求。再者，海洋平台远离海岸，维修、保养十分不便，总之，如果在使用过程中海洋平台出现质量问题，后果将不堪设想。

某公司生产的壁厚25 mm的DH36钢管在钢管厂焊接后进行扩径作业时，管体出现开裂，开裂钢管宏观形貌如图1所示。开裂位于钢管的端部，裂纹长度约29 cm，开裂面有分层特征，如图2和图3所示。笔者对开裂钢管进行了一系列检验和分析，以期类似事故不再发生。

图1 开裂钢管宏观形貌Fig.1 Marco morphology of cracked steel pipe

图2 钢管外表面裂纹宏观形貌Fig.2 Marco morphology of crack on outer surface of steel pipe

图3 钢管端部裂纹宏观形貌Fig.3 Marco morphology of crack at the end of steel pipe

1 理化检验

1.1 化学成分分析

对开裂管体进行化学成分分析，结果见表1，可见各元素均在DH36钢的化学成分规定要求范围内，成分未见异常。

表1 开裂钢管的化学成分(质量分数)Tab.1 Chemical compostions of cracked steel pipe(mass fraction) %

1.2 扫描电镜分析

试样经除锈处理后，开裂面宏观形貌见图4。根据开裂面的特征，可以将开裂面分为外弧侧、中部和内弧侧3个区域，钢管的外弧和内弧部位有明显的缩颈，呈韧性断裂特征，钢管的中部有明显的分层现象，呈千层饼特征。……