阀门防螺柱断裂对策讨论及建议

本次氢气阀门紧固螺柱失效类型基本可确定为由氯离子等腐蚀性介质引起的奥氏体不锈钢的晶间型应力腐蚀开裂。考虑到应力腐蚀三要素中的环境条件和力学条件几乎不可能被改变，要避免类似的螺柱断裂失效事件，关键在于螺柱选材和制造。

对于处于工厂大气环境中的氢气管道以及其他介质管道的不锈钢阀门及配套件，应避免选择碳含量高的铬锰不锈钢制作件，而应选择耐应力腐蚀开裂的低碳或超低碳铬镍型奥氏体不锈钢制作。如果确实有成本方面的限制，也可考虑使用对晶间腐蚀和应力腐蚀开裂不敏感的铁素体型不锈钢。然而，仅仅选材正确可能仍不够。一般来说，DN25的阀门只是管道系统的一个小附件，而紧固螺柱只是阀门的一个小配件。对于一项规模较大的管道建设项目而言，螺柱甚至阀门的选材以及实际制作质量很可能被忽略，从而为管道使用埋下隐患。在本次阀门螺柱断裂故障发生后，追溯管道图纸资料，未能找到厂商、、材质、质量证明文件等与螺柱有关的信息，而螺柱化学成分分析也表明其未与国内标准中的任何一种铬锰系不锈钢成分相符，说明在企业的管道工程项目中，对于阀门、法兰、螺栓等管道附件的管理还需要细化和，比如，对这些附件应强制规定   提供质量证明文件等。

由于原因分析已认定阀门紧固螺柱选材不妥，那么现存氢气管道以及该氢气管道所属整个项目中的同类阀门都可能存在同样的选材不当以及应力腐蚀开裂隐患。为此组织对所有阀门进行检查，果然在某同期氮气管道阀门上也发现了类似紧固螺栓断裂问题。目前，对检查中发现的失效紧固件已全部进行   换整改，对于检查未发现问题的管道阀门及配套紧固件，在短期内将其全部予以预防性   换并不现实，建议持续做好管道日常检查、年度检查和压力管道定期检验工作，及时发现和解决问题。

本次阀门紧固螺柱断裂从而引发氢气泄漏的主要原因是螺柱的晶间型应力腐蚀开裂。诱发应力腐蚀开裂的主要因素是不恰当的螺柱选材。碳含量较高的铬锰系奥氏体不锈钢不适宜用作处于工厂大气环境中的管道阀门及其紧固件用材。