乙苯换热器换热管与管板接头开裂失效分析

固定管板式乙苯气-反应混合气换热器投用1 a内多次发生换热管与管板焊缝开裂,全面检查发现换热器还存在筒体呈波浪状、筒体膨胀节严重变形和开裂、管板向外突出变形、鞍座焊缝开裂等失效形式.检验分析表明,换热管与管板焊缝开裂为氯化物应力腐蚀开裂,热应力过大是导致应力腐蚀的主要因素.     

基于Ansys的大直径压力容器筒体与封头对接焊缝应力分析

大直径压力容器筒体与封头的对接环焊缝及附近区域是压力容器设计、制造及检验等环节重点关注的部位,由于封头与筒体连接部位存在环焊缝,与本体材料相比,焊缝的自身缺陷使其承载强度存在不足,加之筒体与封头几何结构的差距,使得环焊缝区域产生边缘应力,本文通过对封头和筒体进行三维建模,然后用Ansys软件对边缘处进行薄膜应力及弯曲应力分析,为压力容器的设计提供了理论依据。     

基于ANSYS压力容器筒体与平板封头焊缝残余应力有限元分析

焊接常用于压力容器等特种设备制造中。在焊接过程中,高温移动热源及之后的快速冷却,使得在焊缝及其附近区域产生了残留的拉应力,由此产生焊接变形和残余应力。为预测焊接变形,采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对压力容器筒体与平板封头单面焊焊接过程进行数值模拟,得出焊缝焊接残余应力、温度场及位移场的分布情况,经过分析可以得出:在焊缝区及熔合区温度极高,远离焊缝温度峰值急剧下降;在熔合区焊接残余应力达最大值,焊根处残余应力较小,在热影响区,沿焊缝方向多为拉应力,垂直焊缝方向多为压应力。     

筒体开孔接管开裂失效分析

采用全相分析、宏微观观察、力学性能检验及SEM分析等方法,并通过对焊缝区进行残余应力测试及对筒体接管部分进行有限元分析,对筒体接管开裂的原因进行了分析,分析结果表明,焊缝边缘残余应力水平高,材料的脆性严重及接管处的应力集中导致了此次的开裂。     

硫黄回收装置液硫泵蒸汽回流管失效分析

摘要：硫黄回收装置液硫输送泵的蒸汽回流管多次发生开裂,开裂位置均为焊接接头部位,裂纹起源于焊缝焊趾,沿环向扩展,最终扩展至弯头母材,开裂长度达半周以上;外弯处焊缝错边量约1mm,内弯处存在整圈1．5mm高的未熔合。文章对液硫输送泵蒸汽回流管的开裂弯头进行了宏观检验、成分分析、金相检验和能谱分析,并结合工艺条件、对腐蚀机理和检测结果进行了失效分析,通过分析得出蒸汽回流管开裂主要是由于焊接质量不高、金相组织不均匀和热处理不好等原因导致焊接结构存在高残余应力,这些残余应力在连多硫酸环境下发生应力腐蚀开裂所至;提出了更换材质减少应力腐蚀开裂和控制焊接成型质量避免焊接缺陷的建议。     

椭圆封头与筒体连接区的应力测试与研究

理论分析与实际应力测定证明，椭圆封头与筒体连接过渡区的边缘应力高峰区不在封头的赤道与焊缝处。因此笔者认为，两者的连接焊缝位置可以有更为适宜的取法。     

L245NS抗硫化氢腐蚀管材的焊接工艺

新疆哈拉哈塘油田二期产能建设工程地面输气管道含有H2S,为了避免地面输气管道发生硫化物应力腐蚀开裂(SSC)事故,分析了硫化物应力腐蚀开裂的特征及其影响因素,最终选用L245NS作为管道钢。对L245N2管材的焊接工艺及焊缝的力学性能、抗氢致裂纹(HIC)及抗硫化物腐蚀开裂性能(SSC)进行研究。对L245NS管材焊接选用的填充材料、坡口型式、焊接工艺参数、焊接操作、焊后热处理、焊缝质量检验等内容进行了研究。焊缝外观检验、无损检测、焊缝力学性能及抗硫化物应力腐蚀性能试验、抗氢致开裂试验结果表明选用的焊接工艺能够满足设计质量要求。最后通过工程施工的检验,其焊接质量得到了有效验证。     

加氢反应器导压管盲端法兰焊缝开裂原因分析

某石化公司加氢反应器导压管盲端法兰焊缝发生泄漏,本文通过宏观观察、材质分析、金相检验,以及电镜及能谱分析等手段进行检测分析,结果表明,法兰材质不合格;导致法兰晶间应力腐蚀开裂。建议采用超低碳不锈钢焊条进行焊接,并严格地按照相关的焊接工艺操作,防止焊缝热影响区的敏化发生。     

氧气分离洗涤器的腐蚀开裂及防护

文章对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司聚丙烯有限责任公司制氢装置的氧气分离洗涤器底部焊缝热影响区发生开裂的原因进行了分析.分析结果表明,该氧气分离洗涤器焊接热影响区开裂是应力腐蚀破坏,焊接残余应力是造成应力腐蚀破坏的主要因素.同时指出首先在设计和制造氧气分离洗涤器时,应考虑消除焊接残余应力;其次在生产过程中要优化操作,控制好碱液的温度和质量分数.采取这些措施后可使应力腐蚀得到有效控制.     

蒸汽灭菌器开裂失效分析及预防措施

通过宏观检查、壁厚测定、渗透检测、金相检验、光谱分析、介质成分分析等手段对蒸汽灭菌器内筒与门圈法兰焊接部位开裂原因进行分析。结果表明,开裂原因是304不锈钢制蒸汽灭菌器在含有高浓度氯离子的环境中,并在操作应力和焊接残余应力的作用下,发生应力腐蚀开裂。结合以上分析结果,提出了预防蒸汽灭菌器开裂的措施。     

设置加强箍多层高压容器裙座支承结构设计

分析了裙座支承的多层高压容器筒体与不等厚半球形封头连接部位的应力状况,指出该连接部位因结构不连续而产生附加边缘应力并存在明显的应力集中,使得该部位成为高应力区。裙座壳与半球形封头焊接连接,由于结构约束,封头的焊接部位还要承受附加弯曲应力。为了改善多层筒体与半球形封头连接部位的应力状况,根据带加强箍半球形封头的高压容器专利技术,设计了一种多层高压容器裙座支承新结构,即在半球形封头的外面设置加强箍,将裙座壳与加强箍焊接连接。此结构多层筒体与封头的连接部位应力集中系数小,且裙座壳不与封头焊接,因此封头上不存在因结构约束而产生的附加弯曲应力,整个结构的安全可靠性得到了提高。     

制氢装置中变气空冷管线腐蚀开裂原因分析及应对措施

通过观察管线焊缝处裂纹形貌、晶间腐蚀裂纹形貌及断口形貌,对构件所处的工艺环境和应力情况进行化验分析以判断腐蚀开裂原因。结果表明:晶间腐蚀裂纹形貌与发生应力腐蚀的裂纹形貌一致,构件所处的工艺环境中含有二氧化碳、氯离子和水,形成了酸性腐蚀环境,且构件焊缝处存在焊接残余应力。开裂构件材质为0Cr18Ni9,焊接时被加热到450~850℃发生敏化,使晶界的抗腐蚀能力降低。因此,制氢装置中变气空冷管线焊缝处的开裂是在这几种因素的共同作用下导致的应力腐蚀开裂。     

加氢精制装置汽提塔腐蚀开裂原因分析

中国石油化工股份有限公司广州分公司加氢精制(二)装置汽提塔塔体上半部分设计采用1Cr18Ni9Ti。在制造过程中,上封头与筒体连接的直边残留较大的应力,而且热影响区的晶界有(CrFe)23C6碳化物析出,出现贫铬现象。由于腐蚀介质H2S含量增加、腐蚀环境进一步恶化,从而导致了该部位出现大量的以沿晶开裂为主的应力腐蚀开裂。     

制氢装置分液罐汇集管道焊缝开裂原因分析

某石化公司制氢装置的分液罐底部汇集管道发生开裂泄漏现象。通过宏观观察、材质分析、金相检验、电镜观察及能谱分析等手段对管道的开裂原因进行了检测分析。结果表明:开裂的主要原因是由于保温材料不合格,可溶出氯离子含量超标,保温材料破损导致水分进入,发生了保温层下腐蚀和应力腐蚀开裂。另外焊缝用料的材质偏低,导致焊缝耐蚀性不佳,内壁焊缝发生腐蚀减薄,加剧了应力腐蚀开裂。     

电热锅炉存在的问题及解决方法

一台电热锅炉为 1 995年至 1 996年由山海关锅炉厂按容器制造出厂 ,外型尺寸50 0〔1 2 0 0ｍｍ ,筒体δ =6ｍｍ ,封头δ =2 0ｍｍ ,筒体材质为Ｑ2 35Ａ ,封头材质为Ｑ2 35Ｂ ,84ｋＷ ,介质为水蒸汽 ,工作压力为0 5ＭＰａ。在对该炉的进户资料、实际运行情况、维修率、维修周期及停运后的内外部检验后 ,发现存在一些问题。筒体内壁结有水垢 ,垢厚 0 5ｍｍ ,电热管为新换 ,封头外侧有轻微腐蚀 ,筒体与封头焊缝为Ｔ型焊接 ,筒体δ =5 9ｍｍ ,封头δ =2 0 3ｍｍ ,水位计及低水位报警、安全阀、电接点压力表正常 ,无水处理装置 ,无水化验记…     

加氢装置空冷器出口管线法兰焊缝开裂原因

从宏观、微观、工作环境、腐蚀机理、连接结构及选材等方面分析讨论了加氢装置高压反应空冷器出口下法兰管线焊缝发生开裂的原因 ,指出焊缝热影响区硬度偏高、焊接质量较差等原因导致了应力导向氢致开裂。对相应对策也进行了介绍。     

乙烯装置裂解炉汽包腐蚀分析与对策

对乙烯装置裂解炉汽包进行腐蚀调查,发现汽包和其内构件均存在一些腐蚀。通过汽包超声波测厚,对封头、焊缝和筒体进行硬度测试及汽包给水采样数据等进行腐蚀分析,汽包和内构件存在二氧化碳腐蚀、振动疲劳和冲刷腐蚀等。对汽包进行基于风险的检验RBI评估,评估结果与腐蚀分析结果一致。通过控制汽包给水水质、控制汽包工艺、汽包的定期巡检以及壁厚监测来抑制腐蚀的发生。     

压力容器环焊缝局部短错边装配应力数值分析

针对1台乙二醇不锈钢蒸发器封头与筒体之间存在的局部错边,现场采用强制组对焊接完成制造,由此产生了装配应力。经检测分析表明,此应力是诱发焊缝区域产生晶间应力腐蚀开裂失效的原因之一。运用有限元方法,通过建立3-D壳单元模型对局部错边强制组装后产生的装配应力进行模拟分析,分别对相同错边长度不同错边量、相同错边量不同错边长度等多种情况进行分类分析讨论。其分析结果表明,经过强制组装后的环焊缝在最大错边处的邻近区域存在较大装配应力且分布具有明显的局部性。错边角度越小、错边量越大,其装配后的峰值应力越高。错边角度较小时,采用3-D模型更能准确地描述应力分布。     

柴油加氢高压空冷器泄漏原因分析及改进措施

某石化公司2.2 Mt/a柴油加氢装置高压空冷器,在开工硫化过程中,在管束与管板焊接部位发生泄漏,从设计、制造、检验、安装、开工等方面进行了综合分析,结果表明:泄漏是由硫化物应力腐蚀开裂造成的。虽然高压空冷器管箱材质Q345R和管束材质20号钢具有较好的可焊性和良好的抗开裂性能,但是仍然存在局部焊缝硬度过高和残余应力较大等问题,在高浓度H 2S环境中,高压空冷器极容易发生硫化物应力腐蚀开裂。     

φ377蒸汽管线焊缝开裂原因分析

从环境、材料、应力及宏观与微观分析的角度对 377蒸汽管线焊缝的开裂进行了综合分析 ,认为其开裂系碳钢在碱性环境中的应力腐蚀所致 ,蒸汽吹扫口中碱液的串入以及管线焊接时的错边、未焊透等焊接缺陷的存在是造成管线焊缝开裂的环境和应力因素