External impact indentation failure refers to the pipe body being struck, squeezed or collided by heavy equipment, construction tools, falling sundries and pipeline hoisting rigging during transportation, installation and on-site overhaul. Local plastic indentation deformation occurs on the outer wall of 316 heating tubes, the pipe wall is extruded to be partially thinned, and the circular cross-section is distorted into an irregular shape. Stress concentration is formed at the edge of the dent. Under long-term internal pressure and temperature alternating load, tiny cracks initiate at the deformation position and expand through the pipe wall, leading to medium leakage or sudden pipe burst. This failure belongs to mechanical damage caused by external mechanical load, which mostly occurs in exposed overhead pipelines, pipeline sections near construction operation areas and pipe fittings vulnerable to hoisting force.
1. Механизм деформации и расширения трещин.
Нержавеющая сталь 316 обладает определенной пластичностью при мгновенной внешней ударной нагрузке. Когда сила удара превышает предел упругой несущей способности материала стенки трубы, в месте столкновения возникает необратимое пластическое вдавливание, металлическое волокно стенки трубы сжимается и выдавливается внутрь, а толщина стенки в нижней части вмятины значительно уменьшается. Деформированная область не может восстановить первоначальную круглую структуру, что приводит к неравномерному распределению внутренних напряжений во время нагрузки на трубопровод и теплового расширения. Граница вмятины становится источником концентрации напряжений. При неоднократном старт-остановочном колебании температуры и воздействии среднего давления из утоненной слабой части прорастают усталостные микротрещины. Как только трещины проникают в остаточную толщину стенки, технологическая среда вытекает напрямую. В отличие от проникающего повреждения, вызванного коррозией-, этот дефект возникает в результате механической пластической деформации, а не электрохимической или химической потери материала.
2. Типичные положения, подверженные ударному повреждению вмятины
Нижняя часть подвесных трубопроводов уязвима для падающих предметов и столкновений с лесами;
Концы труб и участки фланцев, находящиеся под непосредственным напряжением при подъеме и транспортировке, обвязываются;
Участки трубопроводов рядом с проходами для ремонта оборудования часто подвергаются ударам ручных тележек и инструментов для технического обслуживания;
Горизонтальные трубопроводы фиксируются слишком-слишком тугими хомутами, что приводит к образованию-долговременных вмятин при экструзии;
Тонкостенные-трубы нагревательного змеевика с низкой жесткостью и легкой деформацией при незначительном внешнем воздействии.
3. Основные факторы, ускоряющие неудачу
Никаких мер защиты от-столкновений на трубопроводах во время заводской поставки и транспортировки транспортных средств;
Неправильный режим крепления подъема с непосредственным контактом стального троса с наружной стенкой трубы без амортизирующей защиты;
Строительство-гражданского строительства и оборудования на площадке без изоляционной защиты готовых трубопроводов;
Чрезмерный момент затяжки опорных хомутов трубы приводит к длительному-статическому утончению экструзии;
Нерегламентированные ремонтные работы со случайным штабелированием тяжелых деталей на опорах трубопроводов и телах труб.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Перед поставкой трубопровода на завод оберните резиновые защитные рукава и внешнюю упаковку из жесткого пластика.
Избегайте прямого жесткого трения и столкновений во время транспортировки.
② Используйте мягкие стропы и добавьте защиту подушек во время подъема и позиционирования.
Запретите стальным тросам напрямую связывать тело трубы из нержавеющей стали.
③ Установить изолирующие ограждения и очевидные предупреждающие знаки на участках готового трубопровода.
Разделите зоны строительных работ, чтобы предотвратить вторичные повреждения от столкновений.
④ Стандартизировать момент затяжки трубных хомутов и опор.
Оставьте достаточный зазор, чтобы устранить постоянное давление экструзии на стенку трубы.
⑤ Перед испытанием системы под давлением выполните измерение толщины стенки и осмотр внешнего вида.
Заранее пометьте и замените сильно помятые и утонченные участки трубы.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Режим строительства и защиты | Риск разрушения ударной вмятины | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Без защиты упаковки + прямой подъем стальным тросом + отсутствие изоляции конструкции | Перед вводом в эксплуатацию легко возникают серьезные вмятины и истончения стенок. | Отрежьте деформированные сегменты труб и замените новыми сертифицированными трубами. |
| Упаковка всего-процесса для предотвращения-столкновений + стандартизированная операция подъема + предупреждение об изоляции объекта | Эффективно избегайте механической деформации отпечатка внешней силы. | Стандартные спецификации защиты для строительства и транспортировки трубопроводов отопления из нержавеющей стали |
| Фиксированный специальный подъемный инструмент + полная-изоляция защитного ограждения + регулярная выборочная проверка толщины | Чрезвычайно низкая механическая деформация, скрытая опасность утечки | Предпочтительная схема для прецизионных технологических трубопроводов с тонкими-нагревательными трубками |
Заключение
Разрушение нагревательных труб из нержавеющей стали 316 при внешнем ударе вызвано внешним столкновением и экструзией, приводящими к пластической деформации и локальному утончению стенок, что вызывает проникновение усталостных трещин под действием циклической рабочей нагрузки. Основные идеи предотвращения включают реализацию полного-цикла защиты во время транспортировки и монтажа, стандартизацию методов подъема и крепления, изоляцию готовых трубопроводов от строительных работ и проверку скрытых дефектов деформации перед вводом системы в эксплуатацию. Комплексное-управление процессом заводской упаковки, охраной полевых конструкций и приемочным контролем позволяет исключить разрывы труб и утечки, вызванные внешними механическими повреждениями нагревательных трубок.
