液压高压油管断裂事故的分析与思考（1）

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原作：钱有明

编辑：黄志坚

液压管道一般在工程期间施工完成后，寿命都会超过50年，发生事故的可能性也非常低。某厂发生一起不锈钢管道断裂事故，其管道实际工作压力并不是太高，事故发生比较蹊跷，原因分析也是费了一番周折。

1  事故现象

在一次检修后，某轧机液压系统油位下降到低位报警，经过全线检查，发现轧机底部有一根不锈钢液压管断裂。断裂现场如图1所示。

图1    管道断裂现场照片

2  分析

(1)经过排查，确定该管道为轧机工作辊压靠液压缸有杆腔供油管道。轧机工作辊压靠液压系统，将下工作辊紧紧压靠在下支撑辊表面，防止在支撑辊与工作辊间出现间隙，产生辊间相对滑动。

如图2所示，图示为工作辊一端剖视图，两个压紧油缸和两个平衡缸分别集成在轧机机架的油缸总成中，上侧平衡缸和下侧压紧缸为一组，平衡缸通过托起工作辊轴承座达到平衡工作辊重力的目的，压靠缸通过压紧工作辊轴承座达到压紧工作辊的目的。

压紧辊液压系统工作原理如图3原理图所示，系统供油压力为21MPa，经过减压阀减到10MPa，经过换向阀控制油缸压靠或者放松。结合图2和图3，由于活塞杆仅仅压靠在轴承座上，当下轴承座突然上升时会在油缸无杆腔产生瞬时高压，而当轴承座突然下降，就会和油缸活塞杆脱离，对油缸有杆腔不会产生瞬时高压，因此由于液压系统原因造成瞬时高压损坏油管的可能性可以排除。

(2)从图1可以看出，断口离焊缝距离约15mm左右，因此工程期间焊缝质量原因导致管道断裂的可能性和焊接工艺不当造成不锈钢组织的变化而引起的断裂也可以排除。

(3)为了进一步查找原因，现场切割一段管道下来做材料分析，采用火花源原子发射光谱仪进行光谱分析，分析结果见表1。结果表明：通过与国标GB14976-2002流体输送用不锈钢无缝钢管和GB 14975-2002结构用不锈钢管中规定成分对比，该不锈钢管材质的牌号应与1Cr18Ni9Ti相对应，管道材质没有问题。

表1  管道材质分析

(4)管材强度和腐蚀分析，对不锈钢管表面和内壁进行1:1工业盐酸水溶液热蚀。经观察外表面和内表面无明显宏观低倍缺陷，未发现腐蚀坑的存在，如图4所示。通过扫描电镜对高压油管内部黑色粘着物进行扫描电镜观察和能谱分析，其形貌分析结果如图5所示。可看出黑色粘着物未含有腐蚀性元素。因此可以断定管道没有受到严重腐蚀。

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