压缩机润滑油管断裂失效原因分析

吕华亭* 薛利杰 任发才 司 俊

（上海市特种设备监督检验技术研究院）

0 前言

在压力传输系统中，由于压缩机工作过程具有往复性，导致系统中产生了机械振动与噪声。系统中管道的原始缺陷或制造缺陷在循环载荷的作用下容易发生疲劳断裂失效，轻则导致传输物质泄漏、污染环境，重则造成系统损坏和人员伤亡。在工业生产中，由于机械振动原因导致结构破裂失效等情况时有发生[1-3]。某化工装置压缩机润滑油管运行1 年后发生断裂，油管材料为ASTM 316L 不锈钢，内部介质为润滑油，为了查明断裂原因，对其进行了失效分析。

1 宏观分析

润滑油管断裂宏观形貌如图1 所示。油管两端具有同样的结构，为带有锥度的连接接管。断裂发生在一侧的的卡箍内，断口处没有宏观的塑性变形。

图1 润滑油管断裂形貌

2 化学成分分析

对断裂润滑油管的材料进行化学成分分析，将分析结果与ASTM 316L 材料的标准要求进行比对，结果可见表1。结果表明：该材料符合ASTM 标准规定的316L 不锈钢成分要求，排除了选错材料造成断裂的可能性。

表1 化学成分分析结果比对（质量分数） %

3 断口分析

润滑油管断口的宏观照片如图2 所示。图2 a）为断口处外表面加工情况，在裂纹起源处为锥度结构，A 侧局部存在较深的加工槽，而沿圆周方向上，其他部位没有这种多余加工的痕迹。图2 b）为断口宏观形貌，A，B 两侧为起裂位置，裂纹向中间扩展，箭头为裂纹扩展方向。

图2 润滑油管断口

对A，B 两侧起裂位置处进行断口扫描电镜分析，结果如图3 和图4 所示。……