上周，小编为大家推送了现场勘查实例合集的上半部分内容，这次是实例部分的下半内容！感兴趣的小伙伴们快来看吧！ 案例三 钢制天然气管道弯管 开裂失效分析 （受力勘查） 事件经过： 江苏某城市地下天然气钢制弯管材质为L245，规格为φ273.1×7.1×90°，R=5D。刚安装不久还未正式投入使用即发生了泄漏。 现场勘查可见该管道安装后其附近在进行路面修复，安置处呈泥浆状，开裂的弯管部位以下无任何工程支撑，和弯管相邻的直管底部有工程支撑，见图7。 图7弯管安装现场 现场情况： 经调查，该管道安装后曾进行了37.5Mpa的打压试验，合格后放置（7-8）个月再注入2.0Mpa的N2后无法保压，后经检查发现泄漏，泄漏位置靠近弯管的底部。经实际测量，弯管部位管子外径为275mm，内径为259mm，壁厚为8mm。弯管上的裂纹基本上呈周向分布，穿透管壁厚，周向长度约290mm，轴向距离约为35mm，分布在3:00～7:00之间；裂纹中间较长区域大致和轴线垂直，基本上位于6:00附近。 肉眼观察到该区域存在较明显的锈蚀痕迹，分析认为是打压试验后管内的残留水所致。 分析与结论： 该弯管铺设位置为土质结构，弯管两头的直管处于固定状态，挖掘和安装会导致弯管部位土质变松软，临近路面修复过程中重载工程车碾压会导致弯管部位承受较大载荷向下产生微小位移，重载车辆经过后弯管又恢复原始位置，该过程反复多次后，弯管底部和土壤之间会形成间隙而处于“悬空”状态，底部土壤将不会再对它产生支撑作用，弯管上方土质层和弯管自重将使弯管部位处于非平衡的受力状态，Ansys计算结果表明弯管底部承受最大的拉应力，见图8。 管内壁检查也发现6:00部位锈蚀相对严重，剖面金相检验结果表明弯管内外表面均存在点腐蚀坑，会形成应力集中。环境氢和材料内部的氢均具有向应力集中明显的部位聚集的特性，这会造成局部氢浓度升高。弯管金相组织检验结果为马氏体+少量铁素体，该组织对氢脆型断裂比较敏感；拉伸试验结果抗拉强度和屈服强度均高出技术要求较多，强度越高对氢的敏感性越大。 该弯管从安装就位到发现开裂泄漏经历了（7-8）个月，具有延迟型断裂特点，开裂面SEM形貌观察结果主要为沿晶+少量韧窝+准解理，沿晶面上存在“鸡爪纹”和二次裂纹，延迟型断裂和“鸡爪纹”为氢脆型断口的典型特征。 图8 弯管受力情况 案例四 塔吊钢绳断裂失效分析 （结构勘查） 事件经过： 2014年11月3日晚8点，上海市闵行区一建筑工地上的一台120吨吊车正在对b418孔位进行冲抓斗抓土作业，9时10分抓土作业结束，安排进行更换冲抓斗作业，使用冲锤进行管内板破除。9时30分，把抓斗完全摆放至地面后，拆除抓斗上钢绳连接件，进行拆除作业的三名施工人员在下方操作，此时，120吨吊车变幅钢绳突然发生断裂，二名工人及时逃离，一名工人因为躲闪不及，被吊车主钩砸至地面造成较为严重的后果。经调查，断裂的钢绳型号规格为6×29Fi+IWR，公称直径为20mm，公称抗拉强度为1870MPa，钢丝公称直径为1.14mm和1.33mm，均为光面镀锌钢丝。 现场情况： 2014年11月5日，受邀前往事发工地进行现场勘查，断裂的钢绳用于一台履带吊车，其主臂已经坍塌，见图9；位于吊车卷筒上的钢绳排列比较整齐，未观察到断丝和抽丝，钢绳表面钢丝存在不同程度的磨损，呈现出一个个较小的光亮小平面；钢绳断头处钢丝比较集中，断口比较平齐，靠近滑轮的钢绳断头处钢丝呈散开状，见图10，同时看到该部位有4个定滑轮，有三个滑轮上没有钢绳，有一个滑轮上有钢绳，也就是发生断裂的钢绳。 该起案例失效分析之前，工地负责人一再表明，吊车当时起吊的冲锤重量在起吊范围之内，认为该起事故是由于钢绳质量不符合要求所致。由于该起事故涉及到人员伤亡，事发后现场受到了保护。现场勘查发现钢绳的断口比较集中，呈松散状，断丝参差不齐，初步判断钢绳断裂性质为过载。通过调查，该吊车使用的钢绳使用时间在规定的期限内，钢绳质量鉴定结果符合技术要求。 图9事故现场 图10 断裂的钢绳 分析与结论： 经实际检测，断裂部位的钢绳中间股有7小股，每股7根，共49个断口试样；其余部分切割后已经散开，经检查共有174个断口样品。断裂部位共收集到49+174=223个断口试样。钢丝断口的主要特征是缩颈（41％）、剪切（33％）和机械损伤（26％），表明过载和损伤是断裂的主要影响因素；钢绳断口特征全部为韧窝，显示出断口的断裂性质为韧性断裂，表明该钢绳为外力作用下的一次性断裂，是现场操作不当，减少了钢绳股数，钢绳实际应力超过了其许用应力导致了断裂。
作者：王荣，教授级高工，上海材料研究所
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