重催装置换热器管束失效分析

重催装置由于特殊的服役环境,多发生介质腐蚀,导致装置泄漏,严重的甚至断裂。针对换热管服役3a后发生腐蚀失效的问题,对其进行宏观检验、化学成分、XRD以及金相组织分析的同时,采用扫描电镜分析换热管微观形貌,用能谱仪对腐蚀产物进行成分分析。结果发现,换热管内表面发生了严重的点蚀,腐蚀产物主要是磁铁矿,腐蚀产物中含有Cl^-和S^2-,这是导致管束失效的主要原因。     

船用核动力装置部件失效分析与安全评定

主螺栓是船用核动力装置的重要部件,通过微观形貌观察和腐蚀产物分析,研究了断裂与未断裂主螺栓的失效原因,结果表明:失效主要是由应力腐蚀引起的;应用断裂力学方法对主螺栓进行了安全评定,计算出其临界裂纹尺寸为4.2 mm,可作为主螺栓安全评定的依据,且具有足够的安全余量.     

60Si2MnA钢弹簧压力试验断裂原因分析

某60Si2MnA钢弹簧在压力试验过程中发生断裂失效,采用断口宏微观分析、扫描电镜及能谱分析、金相分析等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧表面存在较多的酸洗腐蚀坑,在压力试验过程中成为应力集中点,于腐蚀坑底萌生微裂纹,微裂纹不断扩展最终导致弹簧断裂失效。最后根据弹簧断裂原因提出了改进建议。     

某油井油管短节断裂原因分析

某油井生产11个月后发生油管短节断裂失效事故。通过对失效油管短节的宏观和微观形貌观察、显微组织分析、力学性能测试、化学成分分析,查明了其断裂失效原因。结果表明:该油管短节断裂主要是由于在油井生产工况下,油管内壁发生了多裂纹源的应力腐蚀开裂,然后在腐蚀和机械载荷的共同作用下,裂纹不断扩展并相互连接,当裂纹穿透管壁后表现为腐蚀疲劳开裂,最终导致油管短节断裂失效;油管短节加工工艺不当,提高了其断裂失效的概率。     

断裂失效分析

机械产品的失效一般可分为非断裂失效与断裂失效两大类。非断裂失效一般包括磨损失效、腐蚀失效、变形失效及功能退化失效等。     

石化重催装置安全阀弹簧断裂原因分析

广州某石化厂重催装置安全阀弹簧发生了多处断裂,致使整套装置非计划停机。采用宏观检查、化学成分分析、硬度测试、金相检验、断口扫描电镜及能谱分析等方法,对弹簧断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧表面长时间暴露在湿H2S环境中,加之弹簧断裂区显微组织为硬而脆的马氏体,弹簧工作过程中受到较高的剪切应力;三者共同作用,使弹簧于表面偏析和夹杂物区域萌生应力腐蚀裂纹,裂纹不断扩展最终导致弹簧断裂失效。     

某油田用油管断裂失效分析

某油田直井气井在正常产气56d(天)后发生油管本体断裂失效。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析,对该油管的失效原因进行了综合分析。结果表明:该油管的断裂性质属于腐蚀疲劳断裂;外表面脱碳降低了油管的耐腐蚀能力,在服役过程中管材外表面接触水及空气的位置发生氧腐蚀,形成腐蚀坑,腐蚀坑底部产生应力集中成为疲劳裂纹源;在外力作用下疲劳裂纹不断扩展,最终导致了油管的断裂失效。     

柴油加氢装置高压换热器管束断裂原因与防护

对热高分气与混氢换热器断裂管束进行了失效原因分析。结果表明,氯化物应力腐蚀开裂是管束失效的主要原因,氢的存在及管板与管束在溶液环境组成的腐蚀电池加快了该腐蚀的速度。针对腐蚀原因采取了优化设计和制造、安装和操作等腐蚀防护措施,效果良好。     

循环泵法兰螺栓断裂分析

通过金相检验、断口分析和化学成分分析等方法对循环泵法兰螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓早期断裂失效的主要原因是材料使用有误,加上受海水中的氯离子腐蚀引起奥氏体不锈钢螺栓产生应力腐蚀裂纹并扩展所致。     

注水阀弹簧断裂原因分析

注水阀弹簧在使用约6个月发生断裂。采用宏、微观检验和化学成分分析等方法对失效件进行了检测。结果表明,该弹簧断裂为腐蚀疲劳断裂。疲劳裂纹的形成是由于消毒氯水在弹簧应力最大的第一与第二圈并圈处产生许多蚀坑,材料中非金属夹杂物加速了腐蚀向基体内延伸,为弹簧的疲劳断裂提供了裂纹源,在工作应力的作用下导致弹簧断裂失效。     

列车用弹簧断裂原因分析

采用直读光谱仪、光学显微镜和扫描电子显微镜等分析手段对断裂弹簧进行了失效分析。结果表明,该弹簧断裂性质为腐蚀疲劳断裂。弹簧表面与表面的有机涂层存在一定的间隙,外界的水蒸气和腐蚀性离子会穿透有机涂层,对基体材料造成腐蚀,产生腐蚀坑,形成应力集中点,在交变载荷和腐蚀性介质的共同作用下产生裂纹源,最终发生腐蚀疲劳断裂。     

S135钻杆断裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析等手段对某断裂失效的S135钻杆进行了材质理化检验;采用SEM和EDS分别对断口形貌及表面腐蚀产物成分进行了分析。结果表明：该钻杆的材料性能符合APISpecSD规范要求,钻杆断裂的主要原因是硫化氢应力腐蚀开裂,并伴有一定程度的二氧化碳腐蚀。     

地铁受电弓预调螺杆断裂失效分析

某地铁受电弓预调螺杆在运行过程中发生断裂失效,采用化学成分分析、断口宏微观分析、金相检验、力学性能测试等方法对该螺杆的断裂原因进行了分析。结果表明:在运行过程中螺杆螺母端螺纹连接副表面发生磨损、腐蚀,且螺杆承受交变弯曲载荷作用,导致螺杆发生了腐蚀疲劳断裂。     

液氨储存罐304不锈钢法兰连接螺栓断裂失效分析

某火电厂液氨储存罐上方气氨出口气动阀上的304不锈钢法兰连接螺栓在服役过程中发生断裂,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备,从显微组织、断口、硬度、拉伸性能等方面分析了该304不锈钢螺栓断裂失效的原因。结果表明:螺栓失效模式为应力腐蚀开裂;螺栓材料成分不合格(高碳、低铬),导致合金的耐蚀性能大幅降低,晶间应力腐蚀倾向增加;螺栓服役环境为紧邻海岸的海洋大气,空气中氯离子含量较高,螺栓在服役过程中表面易于发生腐蚀,在预紧力、气氨出口气动阀工作过程中产生的拉应力和氯离子的共同作用下裂纹快速沿晶扩展,直至断裂失效;此外,螺栓内部存在较多铸造缺陷,会显著降低合金的力学性能,在发生腐蚀破坏的情况下,使螺栓出现过早断裂失效。     

硫化氢环境下马氏体不锈钢的开裂原因分析

炼化离心压缩机在服役过程中马氏体不锈钢叶轮表面出现断裂失效现象。通过对叶轮失效件的断口宏观和微观形貌分析、硬度检测,并结合生产服役环境对叶轮裂纹的产生原因进行分析。结果表明:叶轮断口裂纹以沿晶腐蚀为萌生源,扩展后转变为穿晶腐蚀,呈现应力腐蚀特征。断口腐蚀产物分析表明,腐蚀产物中含有硫元素;结合叶轮的服役环境得出叶轮的断裂失效主要原因是硫化物应力腐蚀开裂。     

某型飞机作动筒关节轴承开裂分析

通过断口及成分分析方法对关节轴承失效进行了分析.结果表明,关节轴承失效属于应力腐蚀断裂.     

机械装备的失效分析(续前) 第2讲 宏观分析技术

首先概括介绍了失效模式的定义和分类以及断裂的分类,然后总结介绍了各种一级失效模式的判别方法以及各种断裂源分析技术,最后举例介绍了宏观分析技术在失效分析中的应用及重要性。结果表明:在机械装备的失效分析中,深入细致的宏观分析可以缩小分析范围,确定分析对象,明确分析方向,在整个失效分析过程中具有引领作用;宏观分析技术在一级失效模式的判定和主裂纹或断裂源的判定方面具有广泛的应用,特别是在变形失效、腐蚀失效和磨损失效等方面具有重要的作用,一些由缺陷引起的失效原因依据宏观分析技术基本上就可以定性。     

S135级钢钻杆断裂分析

通过对钻杆的现场资料收集,对断裂钻杆断口的宏观、微观分析以及能谱分析,对钻杆材料进行化学成分、力学性能和金相试验,将其与钻杆的现场服役环境相结合,最终找出了导致本钻杆发生早期断裂失效的原因是由于该钻杆在服役过程中发生了应力腐蚀破坏,提出了一些防止应力腐蚀失效的措施.     

石油化学工业装备失效分析及其预防

简叙了石油化学工业装备失效分析程序、失效原因及其失效机理。大部分失效件常常涉及一种或多种失效机理。在众多机理中，主要是腐蚀失效、爆炸失效及环境断裂失效等。     

抽油杆钢材的发展和抽油杆的服役失效

抽油杆可以把地面抽油机动能传递给抽油泵,是石油生产中重要的工件之一.随着采油工程向腐蚀井、深井、超深井发展,普通抽油杆的耐蚀性、抗拉强度和疲劳强度等性能已不能满足生产要求.本文综述了C级、D级、KD级和H级抽油杆的分类标准、制备方法、应用环境及面临的挑战.抽油杆钢服役失效包括腐蚀、疲劳、机械磨损等.分析发现,抽油杆的失效主要是疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂.在腐蚀性环境条件下,抽油杆会发生表面电化学腐蚀,形成腐蚀坑,而腐蚀坑是疲劳裂纹的主要萌生源.在拉-拉或拉-压载荷的作用下,抽油杆发生疲劳断裂.本文简单介绍了抽油杆在各油田中的服役环境及抽油杆的发展史,通过对比抽油杆不同热处理工艺所产生的微观组织,探索其防腐蚀、防氢脆、防疲劳的机理,同时分析了抽油杆在使用过程中常见的腐蚀、疲劳、磨损等失效原因和机制,最后对未来开发高性能抽油杆的可行途径进行了探讨.