某电厂2^#汽轮机凝汽器黄铜管穿孔失效分析

通过对穿孔泄漏的凝汽器黄铜管进行化学成分分析、力学性能测试、金相检验及扫描电镜能谱分析,结果表明,其穿孔泄漏主要是由于在冷却水介质作用下产生点状脱锌腐蚀所致。并提出了改进措施。     

扩散连接制备微流道化学机械系统研究

在采用扩散连接的方法制备具有微型流道结构的化学机械系统时,流道部分因焊接压力无法直接传递,往往形成未焊合造成泄漏。采用一个简单的线性弹性模型对不同宽度和厚度的流道处的接触压力进行了有限元模拟,并结合流道处的金相照片对其连接状态进行分析。结果表明:要实现层板间的有效连接,层板间各处的接触压力应不小于1 MPa;流道所允许的宽度是有限的,并且随着流道厚度的增加而增加。     

聚乙烯反应器夹套管的腐蚀与防护

某高压聚乙烯装置反应器夹套管多次发生穿孔泄漏,通过腐蚀形貌观察、材料化学成分分析以及ANSYSCFX模拟计算等方法对其进行失效分析,发现氧腐蚀和气蚀是造成穿孔泄漏的主要原因。同时,对预防该类腐蚀事件的再次发生提出了防护措施。     

溴化锂制冷机组换热管穿孔泄漏的原因

为查明某溴化锂制冷机组在化学清洗换热管时出现的穿孔泄漏事故原因,采用宏观检查、理化性能检测、扫描电镜观察与能谱分析以及对机组内的垢样、机组循环水水质分析等方法进行了分析。结果表明,该机组换热管穿孔泄漏的原因是由于该机组缺乏水质处理和维护保养,造成机组管束内出现较多的疏松结垢,从而发生了严重的垢下点腐蚀,导致机组铜管穿孔失效,化学清洗时又加剧了管束的腐蚀泄漏。同时提出了该溴化锂制冷机组的冷却水水质管理和维护保养措施。     

天然气管道腐蚀穿孔失效分析

采用宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织分析、XRD物相分析和土壤环境分析等方法查找某居民小区中的埋地天然气管道穿孔泄漏的原因。结果表明:该管道外防腐层性能较差,在使用过程中发生破损,管壁在强腐蚀性土壤中发生腐蚀穿孔是导致管道泄漏的主要原因,并据此提出了建议和对策。     

判断管道泄漏的声波检测技术研制成功

泄漏是长输管道运行中的主要故障。管道的腐蚀穿孔、突发性的自然灾害以及人为破坏等都会造成管道泄漏,造成重大事故发生。日前,中原油田科研人员研究出一种声波检测技术,能够准确判断钢管泄漏并传输信号,使工作人员能够及时发现管道破裂及盗油现象。     

某输油管道腐蚀泄漏失效原因分析

目的分析输油管道腐蚀泄露失效的主要原因。方法对输油管道泄漏失效进行了深入调查研究,分析了输油管道失效样品,对泄漏孔形貌、几何参数、理化性能、金相组织进行了试验分析,并在泄漏穿孔处取样进行了电子显微镜扫描、微区能谱分析。结果经化学分析、力学性能和金相组织等理化检验分析,该失效输油管道的材料理化性能符合GB/T 8163—2008标准的相应要求及用户要求。从穿孔宏观形貌分析来看,腐蚀区域面积较大,管道内壁存在大量腐蚀产物,穿孔位于输送管道的下部,最大腐蚀深度达3.5 mm,且管道中存在大量临界腐蚀坑电子显微镜下放大观测,能看到表层覆盖有疏松的腐蚀产物,微区能谱分析显示腐蚀产物中含有大量的Cl、C、O和Fe等元素。结论材料性能并不是造成输油管道失效事故的主要原因,输油管道泄漏主要是由管体内壁点腐蚀穿孔造成的,引起腐蚀穿孔的主要因素为输送流体介质中的Cl-,当管材基体中的Fe不断被Cl-腐蚀溶解后随流体介质迁移,点蚀坑迅速扩展,最终导致腐蚀穿孔。     

热网加热器不锈钢管腐蚀泄漏的原因分析

某电厂热网加热器不锈钢管使用不到一年即发生大面积泄漏事故,对其进行失效分析,根据现场的实际情况,取得实际水质资料,并对不锈钢管进行宏观检查、化学成分分析、扫描电镜和能谱分析等检验与分析,确定失效原因为：此热网加热器不锈钢管处于保养期约7个月内,水中的细微泥沙在管束中逐渐沉积管内壁,由表面污垢隔离形成的管内壁闭塞区,氧的浓度大幅度降低,在温度及pH值合适的条件下,硫酸盐还原菌（SRB）在管内壁闭塞区大量滋生繁殖,它的大量滋生繁殖引起了管子严重腐蚀,最终导致管子穿孔泄漏.     

热流道板设计与制造

详细讨论了热流道板的流道设计、加热形式及热功率计算、热膨胀量补偿以及密封等问题,并对流道板的制造方法作了介绍。采用平衡式分流道和合适的流道尺寸可以保证注射时熔体的均匀充填;正确布置加热元件和温控元件的位置以及合理的热功率计算可以保证熔体温度的均匀稳定;流道板的热膨胀补偿和合理的密封设计可以防止生产过程中出现熔体泄漏。     

SEC不锈钢仪表管泄漏原因分析

某核电厂SEC系统不锈钢仪表管在服役近2年后发生了穿孔泄漏。针对异常泄漏的不锈钢仪表管,通过对管道内外部宏/微观检查、金相检验、硬度检测、点蚀浸泡试验等试验分析,以确定该不锈钢仪表管的失效性质及原因。结果表明,SEC不锈钢仪表管泄漏是由于插套焊间隙内发生点蚀穿孔所致,其主要原因由于插套焊间隙易导致海水滞留和氯离子富集,为点蚀的发生、发展提供了有利的环境条件;且泄漏管件材料中因成分或组织等因素造成其耐点蚀性能有所下降。     

塔河油田S75井区石炭系卡拉沙依组层序地层格架内的砂体展布

基于传统的层序地层学理论,利用岩心、露头、测井和地震等资料,开展S75区石炭系卡拉沙依组层序地层格架研究。识别出各类层序边界与层序内部的初始海泛面和最大海泛面,对准层序进行识别和划分,将卡拉沙依组划分为3个三级层序,识别出低位体系域、海侵体系域和高位体系域。由于受多期河道砂体相互切割叠加的影响,卡拉沙依组SQ2和SQ3层序水下分流河道砂体的连通性较好,特别是SQ2层序三角洲前缘沉积时期。Csq1层序的垂向上可发育多个冲刷面,主要砂体发育在潮间带的潮道中;Csq2层序低位体系域砂体主要发育在扇三角洲分流河道,Csq2层序海侵体系域砂体主要在潮道和砂泥混合坪中发育;Csq3层序砂体主要在潮间带的潮道中发育。从卡拉沙依组3个层序的砂体发育演化来看,T806K～TK842井一带、TK711～TK729井一带及S75～TK736一带是研究区砂体发育较集中的区域。     

气体携砂对弯头局部冲蚀规律实验探讨

通过电火花数控线性切割机将弯头沿轴向剖开的实验方法,研究了SiO₂颗粒对弯头冲蚀后的壁厚损失及微观形态,并分析了弯头磨损的分布与强度。结果表明,管流状态下颗粒对弯头的冲蚀主要集中于弯头外半圈,弯头外半圈质量损失与弯头内半圈质量损失比 (定义为α) 随着颗粒粒径增大而增大;小粒径颗粒对弯头冲蚀区域的影响较大而对壁厚损失影响相对较小,弯头 (R=1.5D) 最大冲蚀角为55°,此时颗粒对壁面的冲蚀作用最大,最容易造成磨损刺穿而导致弯头失效;冲蚀坑随着颗粒粒径增大而变大,但数量相对减少,颗粒对弯头的主要磨蚀机理是变形磨损,次要机理是低角度的微削磨损,它们的综合影响造成了弯头的穿孔刺漏。     

基于CFD-DEM方法的变径T型流道冲蚀特性研究

目的 研究石油开采过程中,携砂压裂液对变径T型流道壁面冲蚀磨损规律及主要影响因素.方法 针对石油压裂管汇及井下喷砂器等工具中常见的变径T型流道的冲蚀问题,建立了基于CFD-DEM的变径T型流道固液两相流冲蚀磨损预测模型,该模型中颗粒-颗粒、颗粒-壁面碰撞采用逆向迭代碰撞搜索算法,颗粒-流体耦合计算时间步长根据耦合收敛条件自适应调整.将数值方法与正交试验方法结合,分析各因素变化对均值主效应响应的优先排序和各因素的交互作用,并进行了单因素变化对冲蚀规律的影响.结果 单因素分析时入口流速增大,T型流道最大冲蚀速率和冲蚀面积均增大,冲蚀位置向支流道出口处移动,流体携带颗粒能力增强,堆积颗粒数量减小.砂比范围为5％～35％时,最大冲蚀速率与砂比正相关.最大冲蚀速率随粒径的增大而先增大后减小,随变径比的增大而减小.与最大冲蚀速率均值主效应分析结论一致,验证了正交试验结论的准确性.结论 径向流速、切向流速、管壁压力、最大冲蚀速率为衡量变径T型流道冲蚀程度的指标时,入口流速的影响最大,其次是支撑剂粒径、变径比、砂比,入口流速与其他因素的交互作用对冲蚀速率的影响最显著.     

射砂过程的数值模拟

利用新兴的两相流理论,采用双流体模型来描述射砂过程,对射砂过程进行了数值模拟,在数学模型中,把气体和砂粒作为研究对象,并且将它们都看作连续的流体。此外,还利用调整摄像的方法记录了射砂的全过程,流动过程的计算结果和试验结果是一致的。     

Influence of core sand properties on flow dynamics of core shooting process based on experiment and multiphase simulation

The influence of core sand properties on flow dynamics was investigated synchronously with various core sands, transparent core-box and high-speed camera. To confirm whether the core shooting process has significant turbulence, the flow pattern of sand particles in the shooting head and core box was reproduced with colored core sands. By incorporating the kinetic theory of granular flow(KTGF), kinetic-frictional constitutive correlation and turbulence model, a two-fluid model(TFM) was established to study the flow dynamics of the core shooting process. Two-fluid model(TFM) simulations were then performed and a areasonable agreement was achieved between the simulation and experimental results. Based on the experimental and simulation results, the effects of turbulence, sand density, sand diameter and binder ratio were analyzed in terms of filling process, sand volume fraction(αs) and sand velocity(Vs).     

含砂海水中环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀行为研究

目的 研究环氧树脂/Q235钢体系在含砂流动海水中的耐冲刷腐蚀性能.方法 采用旋转冲刷腐蚀试验装置进行不同流速、不同含砂量下环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀试验,利用表面观测、电化学测试以及扫描开尔文探针(SKP)技术研究冲刷腐蚀后体系的腐蚀规律.采用计算流体动力学(CFD)方法模拟计算冲刷流场和砂粒分布.结果 高流速下的砂粒不断冲击涂层表面,导致涂层破损,使基体与海水直接接触,造成基体腐蚀,基体腐蚀又导致涂层的进一步破损.当冲刷流速在5～6 m/s之间时,涂层发生破坏,涂层底部腐蚀连接成片,生成片状腐蚀产物,腐蚀产物表面有较长裂缝.当含砂量达到1.5％(质量分数)时,涂层也发生破坏,但是其以孤立的腐蚀坑为主.Q235钢基体发生点蚀后,点蚀周围的腐蚀敏感性增加.随着腐蚀时间的增加,阳极区逐渐变宽,阴极区逐渐向外移动.腐蚀区域逐渐扩大,形成腐蚀通道.最终,腐蚀通道相互连接,从而在涂层下引起更大范围的腐蚀.结论 与含砂量相比,环氧树脂涂层的冲刷腐蚀对流速敏感性更高.     

用快速数据采集系统研究铸件充型过程

采用自行研制的３２通道微机数据系统对铸造充型过程的流场进行了研究。该系统具有采集速度快、数据精度高、测试通道较多、数据处理方便等特点,可以在４．８ｍｓ内扫描全部通道,每个通道采样点均在４５００点以上。系统程序采用Ｃ＋＋语言和面向目标方法编写,利用整型存储法、动态内存分配及使用扩展内存解决了内存不足的问题,应用该系统绎铝合金和球铁在普通砂铸造和消失铸造时的充型过程分别进行了测试,成功地记录了弃型过程     

Influence of core box vents distribution on flow dynamics of core shooting process based on experiment and numerical simulation

Core shooting process plays a decisive role in the quality of sand cores, and core box vents distribution is one of the most important factor determining the effectiveness of core shooting process. In this paper, the influence of core box vents distribution on the flow dynamics of core shooting process was investigated based on in situ experimental observations with transparent core box, high-speed camera and pressure measuring system. Attention was focused on the variation of both the flow behavior of sand and pressure curves due to different vents distribution. Taking both kinetic and frictional stress into account, a kinetic-frictional constitutive model was established to describe the internal momentum transfer in the solid phase. Two-fluid model(TFM) simulation was then performed and good agreement was achieved between the experimental and simulated results on both the flow behavior of sand and the pressure curves. It was found that vents distribution has direct effect on the pressure difference of different locations in the core box, which determines the buoyancy force exerting on the sand particles and significantly influences the filling process of core sand.     

立式砂仓连续放砂模型及应用

针对立式砂仓传统作业模式下存在的问题,提出采用连续放砂作业方式,改善立式砂仓的核心工作指标。根据尾砂沉降试验结果以及固体通量定义,以最大固体通量对应的料浆浓度设计立式砂仓的入料浓度;物料平衡分析中,考虑溢流固体含量对立式砂仓处理能力的影响,确定了设备最大处理能力及对应的装砂高度;根据活化造浆基本原理,提出了高压活化介质临界工作压力及工作流量的计算方法。工业试验结果表明:在进料体积浓度(体积分数)为13.08%、流量为300 m^3/h、装砂高度为5 m以及立式砂仓实际最大处理能力为91 t/h条件下,以压力111692 Pa、流量15 m^3/h的高压水进行活化造浆,控制底流流量70 m^3/h,可实现立式砂仓连续放砂。放砂质量浓度可达70%,试验效果良好。     

铸造中的联合工艺

采用水玻璃精铸生产销孔座系列产品遇到了烧砂问题(指在焙烧或浇注中模壳局部烧结并鼓胀导致铸件形成不规则的凹缺陷).由于水玻璃精铸中的涂料耐火度低,且涂料为层状、厚度大、易堆积而形成烧砂,但相同条件下水玻璃砂铸的铸件就不易出现烧砂.试验表明,在水玻璃精铸中局部采用水玻璃砂铸的联合工艺能十分有效地、经济地解决销孔座系列产品的烧砂问题.联合工艺经常是一种解决特殊铸件质量问题的有效方法.