焦化装置热电偶套管开裂原因分析

某焦化装置焦炭塔塔顶油气线上的热电偶套管发生开裂,作者通过对开裂的套管进行宏观检验、化学成份分析、金相检验、硬度检验、腐蚀产物分析,并结合检验结果进行失效分析后,得出套管开裂的主要原因是选材不当、在硫的腐蚀环境下,发生连多硫酸应力腐蚀开裂。根据分析结果,作者提出了针对性建议。     

压裂泵泵头体失效分析

压裂作业技术是油气田稳定增产的重要措施,其对压裂泵的质量要求非常高。某油田作业的压裂泵发生多起泵头体交变腔开裂现象,为了研究其失效机理,采用宏观检验、力学性能测试、断口分析及有限元分析等方法对裂纹性质及萌生扩展机理进行分析。结果表明:起始断裂区位于吸入腔与柱塞腔的过渡圆弧处,在交变应力与腐蚀介质的作用下发生腐蚀疲劳开裂失效。对泵头体的设计加工等方面提出了改进建议,为预防同类压裂泵发生疲劳腐蚀提供了参考。     

刹车装置承压杯开裂原因分析

承压杯安装在刹车壳体上,在使用过程中多个承压杯发生断裂。通过承对压杯外观观察,断口宏微观观察、能谱分析、金相组织检查、硬度检查、氢含量检测、有限元仿真模拟计算,并仿照承压杯的工作状况对完好承压杯进行了模拟试验。结果表明:承压杯的失效性质为镉脆开裂;承压杯失效原因为:工作环境经历较高的温度,在刹车过程中承压杯上表面导圆角处受到较大的拉应力,而承压杯表面采用了不适当的表面镀镉工艺,在这些因素的综合作用下承压杯发生镉脆开裂。故障发生的根本原因在于对承压杯的结构与受力考虑不充分。     

海水淡化系统取水泵叶轮开裂失效分析

通过宏观形貌、化学成分、金相、维氏硬度、裂缝断口形貌和断口微区成分分析等,研究了某核电站取水泵叶轮开裂失效原因。结果表明,叶轮样品中存在大量缩松、缩孔等铸造缺陷,在铸造缺陷部位发生缝隙腐蚀扩展,最终导致工件开裂失效。     

某核电厂500 kV母线上承压螺母的断裂原因

某核电厂500 kV母线上的承压螺母发生断裂失效,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试、断口形貌观察以及能谱分析等方法,对螺母的断裂原因进行分析。结果表明：开裂螺母材质为奥氏体不锈钢,由于碳含量较高,在晶界处析出了大量碳化物,造成晶界贫铬,提高了应力腐蚀敏感性。此外,螺母在生产加工过程中还存在加工硬化,进一步增加了螺母的应力腐蚀敏感性,同时,螺母所用原材料中存在较多B类和D类非金属夹杂物,促进了裂纹的萌生和发展。在海洋大气和预紧力共同作用下,最终导致螺母发生沿晶应力腐蚀开裂而失效。     

力学分析在压力容器失效中的作用

以聚合釜为例,对压力容器的边缘应力的概念及其在失效分析中的作用进行了分析。聚合釜下温度计套管处经常开裂,失效分析表明为腐蚀疲劳开裂。有限元计算表明,下温度计套管离下封头过近导致该处因边缘应力过大而出现应力集中,在交变载荷作用下发生疲劳。     

P110套管静水压试验开裂失效分析

对静水压试验中开裂失效的P110套管进行了断口形貌观察、化学成分和金相分析、能谱分析,结果表明,导致套管失效的原因有两方面,一是管体内壁存在淬火裂纹,二是管体中存在非金属夹杂。为避免此类失效的发生,提出了生产过程中的注意环节及改进措施。     

脱乙醇塔再沸器奥氏体不锈钢换热管缺陷分析

脱乙醇塔再沸器管束在涡流检测中发现换热管多处裂纹类缺陷,采用宏观检查、无损检测、化学成分分析、金相检验、硬度检验以及断口分析等分析方法,对缺陷管段进行了失效原因分析。结果表明,失效不锈钢换热管表面没有发生明显腐蚀,换热管材料金相组织及硬度正常,化学成分满足标准要求,金属中存在裂纹缺陷且断口形貌符合白点断口的特征;换热管失效机理为氢致开裂,是管材制造过程中形成的原始缺陷。     

某核电站厂用水泵螺母断裂原因分析

某核电站厂用水泵法兰螺母开裂,通过外观及断口形貌观察、化学成分分析、显微组织分析和力学性能等测试,得出结果:泵法兰螺母为应力腐蚀开裂;主要原因是材料存在缺陷,大量铁素体沿螺母纵向呈带状分布,颗粒状碳化物沿晶界析出,组织异常导致材料有较大的应力腐蚀敏感性,在环境和应力的作用下发生应力腐蚀开裂。     

氢气输送管线开裂原因分析

目的对氢气管道内表面开裂原因进行分析,为同类型管道的失效提供参考。方法针对设计压力4.8 MPa、设计温度50℃并在1998年投用的氢气管道,观察其宏观形貌,通过拉伸试验和硬度测试分析其力学性能,并对其进行金相组织分析和扫描电子显微镜观察,通过能谱测试分析其腐蚀产物成分。结果管壁没有明显的腐蚀减薄。管壁整体力学性能符合标准,被测试样韧性较好,未发生材质劣化。基体微观组织为正常的铁素体+珠光体,组织分布均匀,三通及弯管处的焊缝区出现了部分马氏体组织,容易诱发硫化物应力腐蚀开裂的发生。管道内壁存在裂纹及点蚀坑,裂纹扩展较深,且存在分叉,是典型的应力腐蚀特征;点蚀坑有聚集现象,有形成微裂纹的趋势。管道内壁存在腐蚀产物,说明输送的介质不纯净;腐蚀产物中含硫元素,说明介质中含有硫化物等杂质。结论管道操作压力较高,结合其他应力与介质的共同作用,导致管道内壁发生了硫化氢应力腐蚀开裂。     

沿海大气环境304不锈钢法兰连接双头螺柱腐蚀开裂失效分析

中变气分液罐顶部安全阀下的304不锈钢法兰紧固双头螺柱在服役过程中发生腐蚀开裂,通过宏观检查、化学成分检测、金相分析、扫描电镜及能谱分析等手段,对该304不锈钢双头螺柱开裂原因进行了分析。结果表明,螺柱开裂原因主要有两点,一是材质不合格,Cr含量比标准规定值要低;二是由于沿海工业大气环境下较多的S、Cl元素,导致双头螺柱工作时发生应力腐蚀开裂。针对失效原因提出相应的预防措施及建议。     

一起疑似焊缝晶间腐蚀失效事件的探讨

某电厂1 000 MW机组在试运行中发生高温再热器受热面管焊缝泄漏。对这起疑似焊缝晶间腐蚀造成的失效事件,通过试验及分析研究焊缝失效产生的背景、过程、机理,认为是由于焊接工艺不当、焊接过程中产生微观未熔合,且在焊接过程中高温氧化下产生的缺陷,并在运行中应力作用下造成开裂而使焊缝失效。     

应力对超级13Cr油钢管内腐蚀行为影响的数值模拟

研究高强度油管钢在服役过程中,应力与电化学腐蚀共同作用下油管内腐蚀失效规律及相互作用机理。采用有限元计算方法对酸性环境中含缺陷的油管钢应力腐蚀过程进行研究,得到应力场与腐蚀电化学场的分布情况。结果表明:含缺陷油管在服役过程中,随着应力和缺陷深度的增加,腐蚀电势负移,阴极电流密度和阳极电流密度均增加,发生塑性形变时缺陷中心处电流密度最大。应力作用下,油管钢内腐蚀动力学过程主要是缺陷内部应力集中与基体在电势差作用下形成的腐蚀电池加速局部腐蚀失效过程。     

750kV变电站GIS设备波纹管失效分析

对某750 kV变电站发生泄漏的GIS设备波纹管及焊缝部位进行宏观检查、断口分析、微观形貌分析和化学成分分析,并用有限元方法计算带缺陷的波纹管应力分布,对发生泄漏的波纹管进行失效原因分析。结果表明,应力腐蚀是波纹管发生泄漏穿孔的主要原因,同时焊接缺陷导致波纹管连接处强度下降,使得焊缝产生局部开裂并发生泄漏。在波纹管生产过程中可通过改进焊接工艺和加强焊接产品质量无损检测,防止污染物带入,有效避免波纹管失效的发生。     

钻井泥浆泵液缸开裂失效分析

针对某钻井泥浆泵液缸发生的开裂事故,通过宏微观形貌分析、化学成分分析、力学性能试验、金相分析及泥浆介质分析等方面进行系统的失效分析。结果表明:液缸C含量的过度增加,提高了液缸的强度、屈强比和硬度,但降低了其塑性和韧性,液缸Ni含量的降低,进一步降低了钢材的耐腐蚀性。钻井泥浆泵液缸流道经补焊后,存在大量焊接气孔和夹渣等焊接缺陷,导致缺陷部位局部应力集中;泥浆介质pH值为9.02,且富含氯离子和碳酸盐。泥浆泵液缸在工作压力、腐蚀介质等因素综合作用下发生起始于焊接缺陷的应力腐蚀开裂。最后根据失效原因,提出了相应的预防措施。     

不锈钢换热管泄漏失效的原因

某化工企业多台管壳式换热器在服役3～4 a后陆续发生泄漏,拆卸后检查发现换热器内部大量304不锈钢换热管存在开裂或穿孔现象。通过宏观形貌分析,扫描电镜及能谱分析,金相检测,化学成分分析、晶间腐蚀试验、残余应力测试等手段对不锈钢管失效原因进行分析。结果表明：换热管出现穿孔和开裂失效的主要原因是材料发生了晶间腐蚀及应力腐蚀。换热管材料304不锈钢具有晶间腐蚀敏感性,换热管内外壁都存在明显的残余拉应力,且介质中存在S、Cl等腐蚀性元素,换热管材料同时具备以上3种应力腐蚀开裂的必要条件而发生应力腐蚀开裂。     

某焦炉煤气风机叶轮断裂失效分析

采用宏观观察、微观电子扫描(SEM)以及金相组织分析等研究方法,对焦炉煤气风机叶轮断裂失效原因进行分析.结果表明,由于叶轮所处环境及工作过程中所受的拉应力作用,风机叶轮在应力腐蚀作用下开裂.另外,热处理工艺不当以及焊接缺陷是造成叶轮失效的促进因素.针对以上原因提出改进措施,防止类似事故再次发生.     

氧氯协同作用下304不锈钢管的应力腐蚀开裂

某生活用直流锅炉的304不锈钢水冷壁管在服役4000多个小时后多处发生开裂,通过宏观形貌、化学成分、力学性能、显微组织、断口扫描及能谱等研究了水冷壁管开裂失效的根本原因。结果表明:水冷壁管内壁多处发生开裂,裂纹均沿晶界扩展,水垢中存在氯离子,为典型的应力腐蚀开裂。在高温服役条件下,溶解氧、氯离子和运行应力的协同作用最终造成了304不锈钢水冷壁管的开裂失效。     

聚丙烯装置丙烯洗涤塔丙烯排料线开裂原因分析

丙烯排料线与蒸汽伴热夹套管焊接处发生开裂,对失效试件进行宏观检验、扫描电镜、腐蚀产物能谱分析、金相检验等检验检测,分析结果得出排料线为氯化物应力腐蚀开裂的结论,并提出了防护措施。     

Q235B 钢含硫污水罐的腐蚀开裂失效分析

目的对某炼油厂原料水罐Q235B钢腐蚀开裂失效原因进行分析。方法采用宏观形貌、金相组织和断口观察以及成分分析和力学性能测定等手段,分析Q235B钢腐蚀开裂失效的宏观和微观行为。结果 Q235B钢在污水罐罐顶形成的湿硫化氢环境中发生沿晶型应力腐蚀开裂。腐蚀过程中,电化学反应产生的氢渗入基体,导致微裂纹的萌生。腐蚀产物在基体表面积聚,其自身体积膨胀以及涂层的闭塞作用对基体形成非常大的拉应力。结论结合应力分析和环境分析,Q235B钢含硫污水罐的腐蚀开裂失效机制为硫化氢应力腐蚀开裂,应力来源于氢渗透和腐蚀产物膨胀。