文 献 综 述

蒸汽管道爆裂失效分析

1 课题研究的意义及背景

随着现在社会的发展，国内对各种机械设备日益复杂化，对应的各种机械设备的可靠性要求也是越来越高。对于大型化工厂来说，主蒸汽管道作为一个重要的部件，在长期的高温高压下进行运转，很容易产生材质老化以及化学腐蚀的现象，因此突发状况时常发生，这给企业职工的生命财产安全造成了严重的威胁，所以说对主蒸汽管道进行失效分析是一项非常重要的方面。我们对主蒸汽管道失效进行分析的主要目的是通过分析其失效的原因以及过程，能够找出导致失效的主要因素，从而提出相对应的解决方法来延缓或者是防止失效事故的发生，同时也为企业在进行索赔以及诉讼时提供依据。

主蒸汽管道失效分析是压力管道失效分析的一个重要方面，根据这一信息，它的发展现状肯定会受到压力管道发展现状的制约。管道失效分析是人们根据大量的实践经验总结的，是企业对经济技术发展的观需要，是提高生产安全性以及效率的重要条件。现在欧美等发达国家对失效分析都非常重视，都对其投入了大量的人力和物力。在以前，各国家、各企业对失效分析的研究都是保密的，只是近几年以来各大型企业才开始逐渐对失效分析的研究开始公开。在我国随着制造业的不断发展，失效问题越来越严重，对失效分析也是越来越重视，如在1986年我国机械工程学会就决定成立失效分析委员会。随着我国大量的技术人员不断的进行研究和攻关，我国的失效分析工已经取得了不错的成绩，产生的社会效益和经济效益有人越来越明显。虽然对失效分析的研究有了很大的进步，但从目前国内企业不断产生失效事故的情况，这一问题的形式依然是很严峻，这其中除了存在一些技术问题之外，还存在着一些体制的问题^[1-3]。以主蒸汽管道来说，其失效的形式以及原理有很多种，对其进行分析的方法缺乏系统深入的研究，对同类事故的分析不够透彻导致同一事故在不同的企业重复发生，从而造成了严重的人身事故以及经济损失^[4]。

2 常见蒸汽管道材料及主要性能

2.1 常用蒸汽管道材料

(1) 碳素钢。常用的碳素钢管材有ASTM A35-B,相当于我国的20钢，在蒸汽系统中被广泛运用于中、低压蒸汽。20钢在我国设计规范中最高允许使用温度为475℃。

(2) 合金耐热钢。常用的合金耐热钢管材12Cr1MoV，是一种低合金热强钢，在蒸汽系统中广泛运用于高压蒸汽系统。它具有较高的热强性、抗氧化性和持久塑性，工艺性能及焊接性能良好。在我国设计规范中最高允许使用温度为580℃。ASTM SA335-P22相当于我国的12Cr2Mo、10CrMo910钢，是世界各国最普遍使用的低合金热强钢，在蒸汽系统中广泛运用于高压蒸汽系统。该钢持久性好，当延展率达3％到5％才开始蠕变的第三阶段。12Cr2Mo钢在我国设计规范中最高允许使用温度为570℃^[5]。

2.2 主要高温性能