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专题三、典型工业管道损伤模式江苏省特检院南通分院杨刘平

1.概述2.压力管道的常见失效3.压力管道典型的损伤识别4.案例（培训资料）专题三、典型工业管道损伤模式

专题三、典型工业管道损伤模式概述压力管道特点：管道输送已经成为与铁路、公路、水运、航运并列的五大运输行业之一；具有以下特点：数量多，标准多。管道体系庞大，有多个组成件、支承件组成，任一环节出现问题都会造成整条管线的失效。管道的空间变化大。要么是长距离却经过复杂多变的地理、天气环境；要么是在一个环境里，但是其立体空间变幻莫测。腐蚀机理与材料损伤的复杂性。易受周围介质或设施的影响，容易受诸如腐蚀介质、杂散电流影响，而且还容易遭受意外伤害。

失效的模式多样。载荷的多样性，除介质的压力外，还有重力载荷以及位移载荷等。材质的多样性，可能一条管道上就需要几种材质。安装方式多样，有的架空安装，有的埋地敷设。实施检验的难度大，尤其对于高空和埋地管道的检验，始终是个难点。由于历史、技术、管理上的原因，在设计、制造、运输、安装、使用、检验、维修等各个环节都可能存在问题，导致管道的损伤、失效甚至破坏性事故时有发生。专题三、典型工业管道损伤模式

专题三、典型工业管道损伤模式损伤模式：导致材料性能下降、结构不连续或承载能力下降的损伤类型。单击此处添加小标题单击此处添加小标题压力管道失效是指管道损伤积累到一定程度，管道功能不能发挥其设计规定或强度、刚度不能满足使用要求的状态。单击此处添加小标题失效分析：根据损伤模式和现象，通过分析和验证，找出失效的原因，提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动。单击此处添加小标题压力管道损伤是指管道在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下，造成材料性能下降、结构不连续或承载能力下降。单击此处添加小标题几个概念：

专题三、典型工业管道损伤模式失效在工程上俗称为故障。管道存在损伤不一定失效、不一定发生事故，而发生失效或事故则一定存在损伤。失效和事故：失效与事故是紧密相关的两个范畴，事故强调的是后果，即造成的损失和危害，而失效强调的是管道本身的功能状态。失效和事故常常有一定的因果关系，但两者没有必然的联系。

专题三、典型工业管道损伤模式失效有三种情况：一是完全不能工作（完全丧失功能）；二是虽仍能工作，但不能完成规定的功能（功能衰退）三是能工作和完成规定功能，但不能确保安全，应更换维修。损伤与失效不同之处在于损伤是一个发生过程，失效是损伤积累到一定程度，压力管道强度、刚度或功能不能满足使用要求的状态，因此出现损伤不一定失效，而发生失效前一定存在损伤。

对于损伤模式的识别，有助于对在用管道的检测和评估，利于在管道发生失效前及时进行修复或报废处理。专题三、典型工业管道损伤模式

专题三、典型工业管道损伤模式压力管道存在损伤或发生失效，其有自身的特点：相对压力容器，首先，管道的直径和壁厚都要小得多，焊缝一般是环向的对接焊缝，内壁未焊透的缺陷普遍存在，缺陷一般是环向的。其次，管道导致断裂失效的载荷主要是由于管系膨胀、管系及阀件自重、强制安装等引起管道承受的弯曲载荷。内压引起的薄膜应力往往并不是主要载荷。

专题三、典型工业管道损伤模式压力管道发生故障导致失效或事故，实质是管道应力和管道材料性能的关系，当管道某处所受应力高于材料所能承受的极限，在该处存在材料损伤发生故障，进而管道发生损伤破坏。因此，对压力管道的失效分析可以从材料性能和管道所受应力两方面考虑：材料性能结合工作环境分析，例如，高温下考虑材料蠕变；材料在腐蚀环境下性能恶化等

专题三、典型工业管道损伤模式管道应力内压引起的应力、管道附件、管系膨胀、管系及阀件自重、强制安装等引起管道承受的弯曲载荷;结构不连续引起的应力集中，比如焊接裂纹振动疲劳载荷……

专题三、典型工业管道损伤模式压力管道损伤模式、失效分析的目的及意义寻找失效原因，避免事故重演消除安全隐患，保障管道运行提高设备性能，延长管道寿命制定合理工艺，规范设备操作识别损伤机理，提高检验效率

专题三、典型工业管道损伤模式2压力管道常见失效1压力管道失效分类压力管道常常按照损伤发生的原因、产生的后果、失效时宏观变形量和失效时材料的微观断裂机制进行分类：按发生失效产生的后果或现象可分为：泄漏、爆炸、失稳。按故障发生原因大体可分为:过度变形、低应力脆断、腐蚀破坏、疲劳破坏、蠕变破坏等。

专题三、典型工业管道损伤模式习惯上往往采用混合分类方法，即以宏观分类法为主，再结合一些断裂特征可分为:韧性破坏、脆性破坏、腐蚀破坏、疚劳破坏、蠕变破坏，其他型式破坏。按发生故障后管道失效时材料的微观(显微)断裂机制可分为：韧窝断裂、解理断裂、沿晶脆性断裂和疲劳断裂等。按发生故障后管道失效时宏观变形量的大小可分为：韧性破坏(延性破坏)和脆性破坏两大类。

2压力管道失效原因压力管道的主