Per cedimento da rientranza da impatto esterno si intende il corpo del tubo che viene colpito, schiacciato o urtato da attrezzature pesanti, strumenti di costruzione, articoli vari che cadono e manovre di sollevamento della tubazione durante il trasporto, l'installazione e la revisione in sito-. La deformazione locale della rientranza plastica si verifica sulla parete esterna di 316 tubi di riscaldamento, la parete del tubo viene estrusa per essere parzialmente assottigliata e la sezione trasversale circolare- viene distorta in una forma irregolare. La concentrazione dello stress si forma sul bordo dell'ammaccatura. In condizioni di carico a lungo termine-a pressione interna e temperatura alternata, minuscole crepe si originano nella posizione di deformazione e si espandono attraverso la parete del tubo, causando perdite medie o scoppi improvvisi del tubo. Questo guasto appartiene al danno meccanico causato dal carico meccanico esterno, che si verifica principalmente nelle tubazioni aeree esposte, nelle sezioni della tubazione vicino alle aree operative di costruzione e nei raccordi dei tubi vulnerabili alla forza di sollevamento.
1. Meccanismo di deformazione e di espansione della fessura
L'acciaio inossidabile 316 ha una certa duttilità sotto carico di impatto esterno istantaneo. Quando la forza d'impatto supera il limite di supporto elastico del materiale della parete del tubo, nella posizione di collisione appare una rientranza plastica irreversibile, la fibra metallica della parete del tubo viene compressa ed estrusa verso l'interno e lo spessore della parete nella parte inferiore dell'ammaccatura viene significativamente ridotto. L'area deformata non può ripristinare la struttura circolare originale, con conseguente distribuzione non uniforme delle sollecitazioni interne durante il carico di pressione e l'espansione termica della tubazione. Il confine dell'ammaccatura diventa la fonte di concentrazione dello stress. Con ripetuti sbalzi di temperatura di inizio{5}}arresto e impatti di media pressione, le microfessure da fatica germinano dalla parte debole assottigliata. Una volta che le crepe penetrano nello spessore residuo della parete, il fluido di processo fuoriesce direttamente. Diversamente dal danno da penetrazione indotto dalla corrosione-, questo difetto ha origine dalla deformazione plastica meccanica piuttosto che dalla perdita di materiale elettrochimico o chimico.
2. Posizioni tipiche soggette a danni da ammaccatura da impatto
Lato inferiore delle condotte aeree vulnerabile alla caduta di oggetti e alla collisione dei ponteggi;
Estremità dei tubi e sezioni delle flange sollecitate direttamente durante il sollevamento e il trasporto;
Sezioni di condutture accanto ai passaggi di revisione delle attrezzature spesso urtate da carrelli a mano e strumenti di manutenzione;
Tubazioni orizzontali fissate con fascette troppo strette che causano rientranze per estrusione a lungo termine;
Tubi della batteria di riscaldamento-a parete sottile con bassa rigidità e facile deformazione sotto una leggera forza esterna.
3. Fattori fondamentali che inducono l’accelerazione del fallimento
Nessuna misura di protezione anti-collisione applicata alle tubazioni durante la consegna in fabbrica e il trasporto del veicolo;
Modalità di sollevamento non corretta con fune in acciaio a diretto contatto con la parete esterna del tubo senza protezione del cuscino;
Costruzione di apparecchiature e ingegneria civile in-cantiere senza protezione isolante per condotte finite;
Coppia di serraggio eccessiva dei morsetti di supporto del tubo che comporta un assottigliamento statico dell'estrusione a lungo termine-;
Operazione di revisione non regolamentata con impilamento casuale di parti pesanti sui supporti delle tubazioni e sui corpi dei tubi.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Avvolgere i manicotti protettivi in gomma e l'imballaggio esterno in plastica dura prima della consegna in fabbrica della pipeline
Evitare l'attrito rigido diretto e la collisione durante il trasporto.
② Utilizzare imbracature morbide e aggiungere protezioni imbottite durante il sollevamento e il posizionamento
Vietare che le funi metalliche di acciaio leghino direttamente il corpo del tubo in acciaio inossidabile.
③ Installare parapetti di isolamento e segnali di avvertimento evidenti per le aree del gasdotto finite
Dividere le zone delle operazioni di costruzione per prevenire danni secondari da collisione.
④ Standardizzare la coppia di serraggio delle fascette e dei supporti per tubi
Lasciare uno spazio adeguato per eliminare la pressione di estrusione persistente sulla parete del tubo.
⑤ Effettuare la misurazione dello spessore della parete e l'ispezione dell'aspetto prima del test di pressione del sistema
Contrassegnare e sostituire in anticipo le sezioni di tubo fortemente rientrate e assottigliate.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità Costruzione e Protezione | Rischio di rottura di ammaccature da impatto | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Nessuna protezione dell'imballaggio + sollevamento diretto con fune d'acciaio + nessun isolamento della costruzione | Prima della messa in servizio si verificano facilmente gravi rientranze e assottigliamento delle pareti | Tagliare i segmenti di tubo deformati e sostituirli con nuovi tubi qualificati |
| Pacchetto anti-collisione dell'intero-processo + operazione di sollevamento standardizzata + avviso di isolamento del sito | Evitare efficacemente la deformazione della rientranza meccanica della forza esterna | Specifiche di protezione standard per la costruzione e il trasporto di condotte di riscaldamento in acciaio inossidabile |
| Risolto il problema relativo allo strumento di sollevamento speciale + isolamento della protezione-a portata completa + controllo a campione dello spessore regolare | Pericolo nascosto di perdita di deformazione meccanica estremamente bassa | Schema preferito per tubazioni di processo con tubi di riscaldamento-a pareti sottili di precisione |
Conclusione
Il cedimento da indentazione da impatto esterno dei tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316 è causato da collisioni esterne ed estrusione che portano alla deformazione plastica e all'assottigliamento locale delle pareti, che induce la penetrazione di crepe da fatica sotto carico di lavoro ciclico. Le idee fondamentali per la prevenzione includono l'implementazione della protezione del ciclo completo-durante il trasporto e l'installazione, la standardizzazione dei metodi di sollevamento e fissaggio, l'isolamento delle tubazioni finite dalle operazioni di costruzione e lo screening dei difetti di deformazione nascosti prima della messa in servizio del sistema. La gestione dell'intero-processo di imballaggio in fabbrica, protezione della costruzione sul campo e ispezione in accettazione può eliminare gli incidenti dovuti a scoppi e perdite dei tubi causati da danni meccanici esterni ai tubi di riscaldamento.
