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作者: 佚名
来源: 国家应急分析测试平台
发布时间: 2007-08-02
关键词: 天然气取样管断裂失效；原因分析
领域: 金属材料领域
正文: 天然气取样管，材料为奥氏体不锈钢，钢管的外径为12mm，壁厚 1.7mm，工作压力为4MPa。钢管通过阀门从主输气管取样，进行管内压力的测定。该钢管在使用过程中从紧固接头位置发生断裂。断口分析表明，该钢管属于低应力弯曲疲劳断裂，疲劳裂纹起始于接头处的尖锐紧固勒痕。由于奥氏体不锈钢属于低强度材料，相应疲劳强度也很低，如果按结构钢强度与疲劳极限间的关系进行估算，其疲劳极限只有约160 MPa。在有尖锐勒痕的情况下，还应考虑应力集中。测量勒痕处曲率半径小于0.05mm，r/D值约0.004，应力集中是非常严重的，如果取应力集中系数为3，则勒痕处应力集中疲劳强度仅约50~60 MPa。另外，接头处伸出的自由端长度达60多厘米，自由端横向受力经过悬臂放大后，很容易使勒痕处疲劳应力达到疲劳极限强度。关键词：天然气取样管；低应力弯曲疲劳断裂；应力集中