球磨机失效钢球在线剔除装置及效能分析

球磨机是煤粉锅炉制粉系统的重要设备,适用范围广,可以磨制各种煤。磨煤机钢球在使用过程中会逐渐磨损,以致最后失效,如何将失效的钢球及时剔除,确保磨煤最佳出力一直以来是困扰我国电力生产的历史性问题。该文介绍一种球磨机失效钢球在线剔除装置及其应用情况。     

醇氨气化装置换热器腐蚀失效分析及对策

某石化企业醇氨气化装置换热器在循环水冷却高压密封水过程中发生了腐蚀穿孔失效。通过对该换热管腐蚀部位材料化学成分、循环水水质质以及腐蚀产物的化学成分进行检验,分析了换热管失效的原因。结果表明：由于设计不当,该换热器壳程入口处流体流速较低,使循环水中的大量硫、氯腐蚀性离子沉淀在管道上,最终导致换热管腐蚀。通过壳程入口结构改进,腐蚀部位流速从0.7 m/s提高到1 m/s以上,使腐蚀性离子不再停滞在换热管上,从而改善了换热器的腐蚀。     

铸铝自冲铆接接头裂纹扩展行为研究及仿真预测北大核心CSCD

为了研究铸铝在自冲铆接工艺中的裂纹扩展行为,以5754铝板和Aural2铸铝为搭接组合的自冲铆接接头为研究对象,通过中断试验近似还原了接头剖面裂纹产生的位置和裂纹形貌,讨论了自冲铆接过程中接头内部铸铝材料的裂纹扩展机制,并进行了仿真分析,开展了几何形貌和裂纹预测。结果表明,铸铝自冲铆接接头裂纹产生的位置主要有两处:一处位于自冲铆接接头底面与模具接触一侧,裂纹在铆钉刚接触下板时产生,随着铆钉压入而增多;另一处位于铆钉钉腿与上下板形成互锁处的下板铸铝材料上,裂纹在形成互锁过程中产生,随着铆钉下压不断增长。建立的基于GISSMO损伤失效的铆接仿真模型,仿真结果的形貌轮廓与试验剖面的几何形貌一致,单元损伤与接头裂纹一致,可以对接头剖面几何形貌和裂纹位置进行准确预测。     

航空铝合金自冲铆接接头微观失效研究

采用自冲铆接技术实现了2A12和6061航空铝合金薄板材料的有效连接,通过进行拉伸-剪切测试,从宏观层面分析了接头静失效形式,从微观层面研究了接头拉脱失效和基板断裂失效机理。结果表明：航空铝合金自冲铆接接头的主要静失效形式为拉脱失效,并有接头伴随纽扣脱落现象,同时有上板断裂和下板断裂的失效形式出现。对拉脱失效机理进行分析,从宏观上发现接头有明显的刮蹭和大幅的塑性形变;从微观上发现,上板的断裂失效机理为沿晶断裂和局部显微孔洞聚集,下板的断裂失效机理为板材上下边缘区域以剪切断裂为主、靠近试样厚度中心区域以微孔洞聚集型正断为主。     

实海浸泡条件下聚氨酯涂层的失效行为

目的 在青岛市小麦岛试验站开展实海浸泡试验,探究聚氨酯涂层在实际服役过程中的失效行为。 方法 选用TS55?80聚氨酯涂层/Q235碳钢体系为试验样品,开展实海浸泡试验。从聚氨酯涂层的表面形貌、失光率、色差、涂层附着力、化学结构及涂层热稳定性等角度对聚氨酯涂层的失效行为进行研究。结果 在实海浸泡条件下,聚氨酯涂层表面会出现明显的鼓泡和裂纹等缺陷,在浸泡6个月后的涂层表面可以观察到明显的腐蚀产物。随着浸泡时间的延长,涂层的化学结构发生了明显变化,涂层的热稳定性显著降低。在浸泡12个月后,聚氨酯涂层的失光率为69.9%,属于严重失光;涂层的色差达到3.20,属于轻微变色,涂层的附着力降至0.82 MPa,涂层与金属基体的结合强度大幅下降;聚氨酯涂层的阻抗值降至2.81×10³ Ω.cm²,说明涂层的防护性能基本丧失。结论 在实海浸泡条件下,聚氨酯涂层中颜料颗粒的脱落会造成涂层表面孔隙数量的增加,这会加速海水中水和氧气等腐蚀性介质的渗透过程,使得涂层/金属界面处的电化学反应快速进行,导致涂层的防护性能快速下降。此外,聚氨酯链中氨基甲酸酯键的水解是造成聚氨酯涂层发生降解的主要原因。     

复杂腐蚀缺陷对管道损伤失效的特性研究

腐蚀是危害管道性能和影响运输安全的重要因素。采用有限元软件建立复杂矩形和圆形两类腐蚀缺陷管道模型,通过全尺寸爆破试验数据对模型进行验证。分析复杂矩形腐蚀缺陷的长度比、宽度比、深度比和复杂圆形腐蚀缺陷的半径、深度对管道失效行为的影响,基于数值分析结果对管道完整性进行综合评价。结果表明：模型误差为4.2%~4.6%,低于试验误差;两类复杂腐蚀缺陷区域应力均呈对称分布,环向应力均大于轴向应力;复杂矩形腐蚀缺陷的深度比对失效压力影响最大,宽度比最小;当长度比达到0.5后,管道失效压力稳定在9.5 MPa;复杂圆形腐蚀缺陷的浅腐蚀深度对管道性能影响更为明显;轴向力对管道失效压力影响较小。     

热障涂层演变、失效理论及模型建立研究进展

目的 热障涂层(Thermal Barrier Coatings, TBCs)是用于保护热端部件的功能性涂层,但在复杂工况的影响下易于呈现提前破坏和过早失效的特点。以应用最广泛的钇稳定氧化锆(YSZ)双层热障涂层系统为例,阐述其服役过程中的结构和性能演变,分析失效机理,总结寿命预测模型并介绍相关模拟技术。方法 分别对经历不同条件高温氧化实验后的热障涂层开展元素渗透引起的界面微观结构变化、随反应进行发生的界面宏观结构变化以及高温引起的涂层本征性能变化分析,并且基于多种热力学实验结论和断裂力学、损伤力学等理论,结合有限元模拟手段,研究涂层内部结构变化过程,选用不同种类的标准有限元模型,建立条件选择方法以及典型的动态模拟扩展技术,观察裂纹导致涂层断裂等过程。结果 总结了目前常用的唯象寿命模型、断裂力学模型和损伤力学模型等失效寿命理论模型,提出相关失效评价方法。结论 随着航空发动机效率的不断提高,热障涂层必须面对更高的进气温度和更严峻、更复杂的工况,需要进一步丰富失效理论、完善失效寿命模型、仿真手段和相应数据库,同时其在开发新材料、新结构、新工艺、涂层组织纳米化等方面也有很大的研究和发展空间。     

油气管道失效与风险评估

石油及天然气通过管道运输是最为经济合理的运输方式。但是石油及天然气具有易燃易爆,有毒的性质严重影响了管道的安全运行。当油气管道经长时间使用之后,会由于外部干扰,腐蚀以及管材施工具体质量造成严重油气管道失效问题。甚至会发生火灾,爆炸,中毒等事故,造成重大人员伤亡及经济损失。在油气管道失效事故发生之后,要深入的分析失效模式,机理以及明确原因,以防止此类事故再次发生。同时对油气管道进行风险评估也是一项重要的工作。对于同一管道系统中的不同管段进行风险评估,可深入了解管道的薄弱环节,掌握风险工作的最佳时机,避免事故的发生。本文主要讲述了油气管道的失效现象以及风险评估,进一步降低了油气管道事故的发生。     

浅析钻具螺纹粘扣

通过对钻具的现场使用及维护管理的深入调查,得出了引起钻具粘扣的可能原因,并就钻具的使用及维护给出了一些建议,对延长钻具的使用时间具有一定的指导作用。     

注塑模具成型部件的失效分析及选材新发展

表面磨损、塑性变形及断裂是注塑模具成型部件在力和热作用下的主要失效形式。作者在对这三种失效分析的基础上,通过目前新研制的注塑模具钢举例的方式,详细叙述了注塑模成型部件材料选择新发展。