付红栓 李赵 金立玺
上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062
摘要：随着长管拖车的损伤事件增多，目前引起了人们的广泛关注，其中裂纹是引起长管拖车失败的主要原因，所以要对其进行充分的研究。根据相关数据统计，在裂纹的发生部位还有角度方面，应当进行全面的统计，并对发生裂纹部位分析产生原因，并且从材料和制造以及管理方面入手，制定更加有效的防治措施。
关键词：检验案例；长管拖车；车裂纹失效；统计；研究
长管拖车是由大容积的无缝钢瓶与行走装置固定一起组成的工业气体运输装备，这种装备是进行专门使用的，运送的介质主要是易燃易爆物，而且具有很强的腐蚀性和毒性。在实际使用过程中，长管拖车主要是应用于运输压缩天然气，还有氮气和氧气，以及工业气体和惰性气体，这些物质主要是在钢铁和化工行业使用。长管拖车一般都是在交通要道还有居民区的地方运行，一旦出现失效情况，会给人们的生命和财产安全带来巨大威胁，所以应当采取有效措施，确保运行安全。
1检验案例裂纹分类
1.1统计分析
如果材料金属的结合遭到破坏，就会形成新的界面，进而出现裂纹现象，这种裂缝一般情况下都有比较尖锐的缺口，并且这种缺口是相对比较大的。根据当前对特种设备的检测研究，通过定期对相关案例的统计和分析，发现了因为裂纹缺陷而需要修复或者是报废的长管拖车，在拖车气瓶数量方面，以及发生裂纹缺陷数量，是呈现逐年增加的。一旦气瓶出现裂纹缺陷，需要及时地进行维修和报废处理。
1.2分类
要想更好地分析裂纹成因，就应当从裂纹的发生部位，对裂纹种类进行分析，通过相关的分析可以知道，裂纹主要是发生在气瓶的瓶体，还有管路和安全附件，以及端赛这些部位。从气瓶的瓶体裂纹方面分类，可以分为内表面和内螺纹裂纹，还有筒体外表面和内表面裂纹。从安全附件和管路方面分类，可以分为焊接接头和螺纹连接接头裂纹，以及管接头和爆破片装置裂纹。通过对不同部位的裂纹统计，发现了安全附件和管路处，如果发生裂纹数量是比较多的，而这个位置也是裂纹缺陷的高发部位。其中爆破片情况发生的裂纹数量较多，而气瓶瓶体发生裂纹的数量相对较少。一般情况下裂纹产生在瓶颈内是主要的表现，此外还有内螺纹和筒体外部位，在这其中端赛部位裂纹，在数量上是极少的。
2导致气瓶瓶体裂纹的原因
2.1因瓶颈内表面和内螺纹裂痕的原因
一般情况下气瓶的内螺纹，主要是用在上端塞密封瓶口处，可以需要承受瓶内的充装介质压力。
但是要对这个部位进行定期检查，通过检查可以发现，在瓶颈内表面和内螺纹部位会出现裂纹，这个部位也是发生裂纹较多的部位。在这个部位的裂纹，占气瓶裂纹总量的百分之八十五以上，所以应当进行研究和分析。这种裂纹出现的原因，主要有三个方面。第一，是长管拖车的气瓶在制造过程中的端部，还有旋压收口部位处理不够理想导致的，并且相关的处理工艺也存在一定问题，所以在实际使用过程中，会出现内压环境下导致的裂纹。第二，是瓶颈内的螺纹和端赛，主要是通过螺纹进行连接，在运行过程中，通常会受到惯性的影响，当瓶口和端赛螺纹处被碰伤以后，就会导致内螺纹处出现裂纹。第三，各种气瓶制造单位，在进行气瓶制造时，标准有一定的差异，这也是导致这种裂纹出现的主要原因。
2.2筒体外表面裂纹的产生原因
在气瓶的筒体外表面，如果出现裂纹，这种裂纹的位置是没有明显规律的，可能是在近气瓶两端，也可以能是发生在气瓶中的位置。如果裂纹的形态是比较平直，没有明显的分支的情况下，一般开裂方向是没有明显规律的，这些裂纹有横向发生的，也有纵向发生的，还有一部分是与轴向呈现一定角度的，对于这些类型应当分析裂纹产生原因，并根据不同情况来进行分类。这些裂纹在长度和深度方面，也有一定的差异，但是没有明显的规律。筒体外表面的裂纹，形成的主要原因与形态特征，还有拉应力的形成有一定关系。因拉应力形成的裂纹，一般都是沿着轴线方向扩展的，这种裂纹需要经高倍显微镜进行仔细观察，确定这种裂纹是沿晶裂纹。在实际工作当中，因为断裂能量消耗的原理下，使得裂纹的扩展路径，是沿着原子键的结合力发展。由于晶界强度不同，使得金属会存在某些冶金，这些冶金弱化了晶界，导致了金属发生断裂情况。一般情况下筒体沿晶的裂纹产生，主要是由两个原因构成。第一个原因，是因为原材料本身的缺陷，使晶界带有一些弱化的夹杂物，从而导致气瓶的外表，在制造的过程中而产生裂纹。第二个原因，是由于高温氧化而造成的裂痕。在进行热处理的过程中，由于加热和温度使其产生固相温度，促使晶界发生氧化现象。当气瓶投入使用以后，会经过反复充装，而气瓶会受到载荷作用，使晶界断裂位置的应力比较集中，从而促进了裂纹的发展。在热处理时，会受到高温和晶界影响，使的晶界被弱化，从而导致气瓶筒体外边产生沿晶断裂。
2.3筒体内表面裂纹的产生原因
对于这种裂纹，一般都是采用相关的技术进行分析，而且还要分析裂纹成分和成因。运用低倍光学照片，可以发现钢瓶内表面的腐蚀现象，从而形成了粗糙的表面状态。也可以采用体视显微镜，来对筒体表面观察，通过观察可以发现，表面存在腐蚀坑和微裂痕。造成这些微裂痕是因为宏观开裂导致的，主要是在钢瓶内壁形成的裂纹。由于这些微裂纹的走向没有规律，而且杂乱无章，所以开裂的方向明显不同。这些微裂纹是随机走向的，不仅可以沿着直线开裂，也可以侧向发展，有的裂纹是与主裂纹垂直的，所以产生的侧生裂纹走向和材料拉应力平行发展，所以这种裂纹不是拉应力导致的。通过对相关成分的分析，发现裂纹内存在大量的硫元素，而其中的氧含量较低，所以不同于普通的拉伸应力。将这些贯彻的裂纹打开以后，可以用扫描电镜来观察裂纹的表面，查看是否有细小的裂纹。
结束语：
结合全文，通过对裂纹的发生部位，以及相关的角度分析，发现了应当对裂纹案例进行分析和统计，才能对裂纹发生部位和产生原因充分了解，并根据不同情况采取有效办法，对这些裂纹进行防治，从而确保长管拖车的运行安全。
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