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不锈钢法兰开裂原因理化分析

首先，对开裂法兰进行了化学成分分析

分析结果表明，该法兰及焊接材料的化学成分均符合相关标准要求。对该法兰颈部外表面及密封面分别进行布氏硬度测试，其布氏硬度测试值符合JB4728-2000标准要求。

在材料化学成分合格、硬度检测合格、管道安装符合技术要求、耐压试验操作规范的前提下，管道法兰在耐压试验过程中开裂，说明产生的缺陷与法兰的内部组织结构或其他未知因素有关。

裂纹性质分析

表面裂纹形貌

将该泄漏法兰从管道上切割下来，对其进行宏观检查，发现法兰内表面存在裂纹，长为3mm，宽为0.5mm，裂纹及其附近已经产生锈渍;法兰螺栓孔内表面也发现较多裂纹;法兰密封面及其他位置发现多处非金属夹杂物，个别非金属夹杂物因脱落在法兰密封面表面形成小凹坑，凹坑大为 2.0mm，小为 0.8mm，凹坑的边缘有肉眼可见的微小裂纹。

对同厂家、同批次的其他奥氏体不锈钢法兰进行现场宏观检查，发现多件法兰存在不同程度的缺陷，有的法兰外表面存在肉眼可见的明显裂纹。宏观检查结果进一步表明，法兰泄漏与法兰本身因素有关系。

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非标法兰在选材上必须满足以下要求：

1.不锈钢和熔件温度高，然后在工作温度下就不会发生变化；

2.非标法兰材质能够承受高温操作中所产生的应力作用，不会丧失结构强度，不产生变形、也不会断裂；

3.在高温积稳定，不会因为膨胀和收缩使它变形或者出现裂纹；

4.在温度变化或受热不均匀的时候不会出现和剥落；

5.法兰材质还必须要具备足够的强度和耐磨的性能，才能提高非标法兰的整体质量。

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压力容器法兰表面损伤分析

1、机械损伤，压力容器法兰密封面会产生划痕、挫伤、挤压等损伤在启闭过程中。在高温高压的作用下，两个密封面之间原子相互渗透容易产生粘附现象，当两个密封面相互移动时，粘结力容易撕裂。

2、介质侵蚀，是介质活动对密封面磨损、冲刷、空化的结果。介质在一定速度下，介质中的浮游颗粒与密封面冲突，使其造成局部损伤，高速活动的介质直接冲刷密封面，使其造成局部损伤，介质混合流动和局部汽化，产生愤怒的气泡冲击密封面，造成局部损伤，介质侵蚀和化学侵蚀的交替作用会对密封面产生强烈的腐蚀。

3、介质的化学侵蚀，在压力容器法兰密封面附近的介质在没有电流的情况下，介质直接与密封面发生化学作用，侵蚀密封面。

4、安装不当、维护不善，导致密封面工作异常，压力容器法兰病态操作，密封面过早损坏。

5、密封面加工质量不佳，主要体现在密封面出现裂纹、气孔和压载缺陷，是由于堆焊和热处理规范选择不当以及堆焊和热处理过程中操作不当造成的。

二、常见的压力容器法兰表面损伤处理方法

1、当压力容器法兰损伤较小时，局部堆焊后可进行手工现场打磨修复，其缺点是精度不高，不能满足使用要求。

2、当损坏较大时，需要外出机加工修理，缺点对于大型设备法兰(压力容器法兰)不好。拆卸—运输—安装加工—运输返回—安装到位—调整位置，整个过程的各个环节耗时费力，停机时间长，增加成本，不建议使用。

3、更换压力容器法兰采用这种方法整个工艺简单多了，缺点是有些地方不能热焊。