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管道中的缺陷及修復

  
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  (二)延性斷裂裂源的判斷
  延性斷裂與脆性斷裂相同的是其破裂面亦有人字形波紋,故仍可按脆性斷裂的方法,來判定裂源。所不同的是延性斷裂的人字形波紋遠不如脆性斷裂的波紋明顯,故判定比較困難。
  控軋鋼延性斷裂的破裂面有所不同:第一,在破裂面上常有分層現象,英文稱為“Sepamtion”,這是結晶結構形成的,并不是缺陷,它與英文“Lamination”不同,后面這個字,中文亦譯為分層,它是鋼材的缺陷;第二,控軋鋼的破裂面有時出現箭頭形,見圖2—5—23裂源在箭頭的相反方向。
  從裂源在管子上所處的部分看,操作管線與試壓階段出現的情況不同,請見表2—5—5。
  由表中看出,對于操作管線,裂源主要發生在母材上,這是由于外力和腐蝕造成的;而在試壓時,缺陷(裂源)主要發生在鋼管的螺旋縫或直縫上,這一情況與我國實際情況一致。
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表2—5—5裂源的部位
破壞部位
操作管線
試壓
母材
55.6%
29.7%
直縫或螺旋縫
3.9%
59.8%
環縫
6.2%
5.9%
其它
34.3%
4.6%


  三、缺陷的修復

  根據缺陷的性質和嚴重程度分別采取以下四種修復的辦法:
  (1)表面磨光法;
  (2)補焊法;
  (3)加保護套;
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圖2—5—22ZZ 脆性斷襲的破裂面
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圖2—5—23 控軋鋼的破裂面有時出現箭頭形

  (4)更換管段。
  對于輕微的表面劃痕,麻斑等可用表面磨光法,即用砂輪將其磨平。是否可以采用表面磨光法,通常要經過計算,磨去以后的剩余厚度應不小于以下數值:
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式中:p——鋼管在該部位承受的壓力,kg/cm2
   D——鋼管直徑,cm;
   SMYS——管材規定的最低屈服極限,kg/cm2
   t——打磨后的剩余最小厚度,cm。
  對于焊縫的咬肉,未焊夠等缺點,以及較深的麻坑等可采取補焊法。但補焊時,要特別注意,有時補焊不當,會產生更嚴重的后果。
  消除缺陷最常用的方法是加保護套,對于較深劃痕以及伴有壓坑的劃痕推薦采用保護套,保護套有兩種,見圖2—5—24。
  圖2—5—24看出,保護套有兩種類型。A型為上下兩個半圓,兩個縱縫處有板條,板條與半圓形護套之間用搭焊,兩端的環縫如有泄漏時,要焊上,如無泄漏也不可焊。
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圖2—5—24保護套

  B型為上下兩個半圓,護套扣在帶有缺陷的管子上,兩條縱縫采取填充焊直接與鋼管焊在一起,兩端的環縫是否焊上,其處理方法與A型相同。
  護套的作用不僅可以承受一部分環向應力,而且可以減少或抵消被保護鋼管缺陷的鼓脹作用。對于伴有壓坑的劃痕,在壓坑的間隙處推薦填充進環氧樹脂,這樣對抵消鼓脹作用更為有利,請見圖2—5—25。
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圖2—5—25在壓坑的空隙處填充環氧樹脂

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附:本章所用非法定計量單位的換算?
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  對于缺陷嚴重的管段應與更換,目前國內外均有不停輸更換管段的裝置。
  對于操作著的管線在檢查或修復時,一般應適當降低操作壓力,美國通常把操作壓力降低到80%的正常壓力再進行檢查。
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