Ineoloy800H合金钢抗氢损伤性能研究

Incoloy800H合金钢广泛应用于石化行业临氢设备中，其抗氢脆性能对装置安全生产至关重要。文章通过试验研究了高温高压临氢环境下、服役约100kh的Incoloy800H合金钢的微观组织和力学性能，并将试验结果与氢致奥氏体不锈钢损伤典型特征比较，发现长期服役在高温高压临氢工况下。氢致Incoloy800H力学性能下降和微观组织损伤轻微，即Incoloy800H合金钢抗氢损伤性能优良。     

耐酸管环焊接头失效与安全评价研究进展

管道输送是石油天然气经济、安全、高效的输送方式,在整个管线系统中,环焊接头是结构上的最薄弱环节。由于焊接造成的接头组织、性能不均匀性,在服役条件下经常使环焊接头优先管体母材失效,并导致管线泄漏甚至断裂。在酸性介质环境服役的钢管,腐蚀介质与力学载荷耦合后将加速管道环焊接头失效。综述了耐酸管在酸性介质环境下的失效模式,包括腐蚀断裂、腐蚀疲劳、应力腐蚀、氢致开裂等,同时介绍了当前国际主流的管线钢管接头安全评价技术的研究进展,期望为行业与技术领域的发展提供参考。     

某平台天然气出口管线法兰螺栓断裂失效分析

针对某平台天然气接触塔出口管线隔离球阀法兰螺栓断裂失效问题,通过宏观分析、理化性能检测、微观及能谱分析等方法,对断裂螺栓和未断裂螺栓进行对比分析。同时,综合现场作业工况,得出螺栓断裂失效原因。结果表明,螺栓材料脆性大,在海洋大气环境长期服役过程中表面涂层逐渐失效,在腐蚀和应力集中的双重作用下,局部发生应力腐蚀开裂,最终导致断裂失效。     

X60管线钢焊接过热区裂纹萌生和扩展特征的研究

本文通过程序控制的热模拟方法获得Ｘ６０管线钢焊接过热区组织，在对冲击载荷下裂纹萌生和扩展阶段的能量特征的分析中，发现Ｘ６０过热区在不同服役温度下具有四种典型的断裂类型。采用断口形态和裂纹行这跟踪观察的实验方法，观察了过热区在裂纹萌生和扩展阶段的力学特征和组织特征。在上述实验结果的基础上，采用塑性滑移线场理论，提出了Ｘ６０过热区在不同服役温度下的断裂机理。     

高温高压临氢服役炉管安全性评定

通过试验方法研究了高温高压临氢服役炉管的力学性能、微观组织、高温蠕变特性及高温短时断裂特性等。研究结果表明,服役炉管损伤不严重,具有较高的安全性能,仍可以继续服役约10 a。     

Incoloy 800H合金钢抗氢损伤性能研究

Incoloy 800H合金钢广泛应用于石化行业临氢设备中,其抗氢脆性能对装置安全生产至关重要。文章通过试验研究了高温高压临氢环境下、服役约100 kh的Incoloy 800H合金钢的微观组织和力学性能,并将试验结果与氢致奥氏体不锈钢损伤典型特征比较,发现长期服役在高温高压临氢工况下,氢致Incoloy 800H力学性能下降和微观组织损伤轻微,即Incoloy 800H合金钢抗氢损伤性能优良。     

海上油田生产井油管腐蚀失效分析

采用宏观分析、材质分析、微观分析、腐蚀产物分析和腐蚀模拟试验对某油田生产井油管的腐蚀原因进行分析,结果表明:在服役过程中,扶正器受到应力和腐蚀的共同作用发生断裂,导致油管与套管内壁发生接触和碰撞,以至对油管防腐层或本体造成磨损,成为腐蚀薄弱点,在CO2及凝析水存在的环境下,缺陷处会诱发CO2腐蚀,形成大阴极和小阳极,与...     

CNG加气站地下储气井接箍有限元分析

在役地下储气井存在的最大安全隐患是套管接箍或底部密封失效后，发生天然气泄漏，导致井管冲出地面的恶性事故。结合地下储气井工况，运用有限元软件建立了地下储气井井筒壁的有限元网格模型，分别模拟分析了在CNG储气和考虑储气介质温度影响下套管与接箍螺纹连接段各点处的应力变化。研究结果表明：套管与接箍螺纹连接段处于弹性范围内，处于安全状态，但接箍螺纹连接段的套管端部存在应力集中，是井筒的相对薄弱地带，不利于井筒的长期服役。     

炼油设备中的湿硫化氢腐蚀

①介绍了美国某炼油厂胺吸收塔断裂所发生的部位,针对断裂进行了非破坏性评价、材料性能检查、金相组织观察与分析和断裂力学分析.指出胺吸收塔壁产生裂纹的主要原因可能是氢应力开裂和氢诱导开裂,而氢脆则导致最终的断裂,从而造成爆炸灾害.②介绍埃克森等公司对炼油厂在役容器进行检验和调查的情况.指出,只有采用湿萤光磁粉探伤法才能有效地检查在湿硫化氢环境下操作的容器可能产生的裂纹.     

16MnR厚壁锥体焊缝裂纹的返修

16MnR大厚壁锥体在焊后校圆过程中产生裂纹，通过对材料的化学成份及焊接工艺分析认为，材料本身的淬硬倾向、较大的拘束应力以及未能及时进行消氢处理，是产生冷裂纹的主要原因。文章从裂纹的清除、坡口形式、预热及焊后消氢、消应力热处理等方面详细介绍了返修工艺。指出，焊后立即锤击焊缝并进行消氢处理是获得优良焊缝的有效措施。     

石油管材的氢致裂纹与滞后断裂

氢致裂纹和滞后断裂是石油管材的主要失效形式之一。论述了石油管材的氢致裂纹和氢致滞后断裂（应力腐蚀）的区别和联系，重点讨论了石油管材在H2S中产生氢致裂纹的特征和条件，以及钢中非金属夹杂物、化学成分、组织结构等对氢致裂纹的影响。同时，讨论了石油钻具氢致滞后断裂的特点；提出了预防氢致开裂和氢致应力腐蚀的若干措施。     

国内外信息

最近,日刊和美刊均报道说,瑞典Alfa-La-val公司开发上市两种板式换热器用的新型垫圈,即所谓“箍紧式(Chip-on)垫圈”和“按扣式(Snap-on)垫圈”。垫圈还是用各种弹性橡胶制作,但结构上作了改进。就箍紧式垫圈来看,在原有垫圈适当距离处制出了许多凸出的“爪”,安     

存在内表面轴向裂纹压力容器的模态分析

压力容器在制造和焊接过程中及服役期间都无法避免裂纹的产生。裂纹会使压力容器的强度和刚度明显降低,还会在高温、高压、强腐蚀等极端服役环境下扩展,使压力容器结构断裂的概率增大,容易导致安全事故的发生。采用有限元软件ANSYSWorkbench建立有无内表面轴向裂纹的压力容器圆筒模型,计算出不同裂纹深度和位置条件下压力容器的自振频率,分析裂纹深度和位置对压力容器安全性的影响规律。研究结果表明,压力容器的自振频率随着裂纹相对深度的增加而减小,裂纹所处的位置越靠近筒体中间时越危险。     

循环氢往复式压缩机活塞杆断裂原因分析

循环氢往复式压缩机是化工生产装置的关键机组,其活塞杆断裂会严重影响装置的安全生产。通过对断裂的活塞杆进行宏观检验、断口扫描电镜检验、化学成分分析、金相检验、硬度检验和力学性能试验,并结合机组的运行工况综合分析,认为循环氢往复式压缩机的氢气介质中带液,造成活塞杆的受力明显增大是导致应力集中部位发生疲劳断裂的主要原因。最后根据断裂失效原因提出了针对性的建议。     

氨精馏塔重沸器浮头螺栓断裂原因分析

采用化学成分分析、硬度测试、金相分析、断口扫描电镜(SEM)观察及能谱分析等方法,对某石化公司氨精馏塔重沸器浮头螺栓断裂原因进行了分析。分析结果表明,浮头螺栓显微组织并非调质态40Cr钢正常的回火索氏体组织,硬度偏高,其长期处于湿硫化氢环境中,产生氢致裂纹和较大的内应力,在螺栓预紧拉伸应力的共同作用下发生了湿硫化氢应力腐蚀开裂,导致螺栓过早断裂失效。     

煤成烃反应机制的红外光谱证据

应用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析及计算机分峰拟合技术，对不同温度下热模拟煤样的脂肪族、芳香族官能团含量及其化学结构热演化特征进行了精细表征与分析。研究表明，除了热裂解反应，脂肪族芳构化反应与芳香族缩聚反应在煤成烃过程中同样占有重要地位。煤样脂肪氢及芳香氢的含量变化均为多种不同类型化学反应综合作用的结果，单一的官能团含量分析并不能准确反映煤的成烃反应机制及潜力。进一步对煤样脂肪族及芳香族化学结构热演化特征分析发现，煤成烃初期以活化能较低的长链脂肪族结构断裂脱落、生成液相产物为主，并在325℃到达生油高峰；325~400℃阶段，前期断裂脱落的长链脂肪族结构除了进一步热裂解生成气态烃产物，还有相当一部分发生了芳构化反应，导致煤样芳香氢含量升高。随着热模拟温度的升高，芳环上的短链脂肪族取代基首先从苯环β位开始断裂脱落，发生甲基化作用；随后甲基、桥键等在高温作用下进一步从苯环上断裂脱落，发生去甲基化作用。煤成烃过程中芳香族缩聚反应具有明显的阶段性，其中300~400℃阶段主要为脂肪族芳构化产物的缩聚。而煤样原有芳香族结构由于芳环取代基及桥键的阻碍作用，其缩聚反应则依赖去甲基化作用的进行，主要发生在500~600℃高温阶段。      

新建输油管线断裂原因分析与防治

近年来河南油田采油一厂新建输油管线在投产初期发生多起断裂事故 ,严重影响了生产的正常进行。通过对新建输油管线投产初期断裂原因分析发现 ,管线受绝对约束时单方面的温度应力不会造成管线断裂 ,若约束条件不好或弹性敷设曲率半径过小时 ,综合应力大于管材许用应力 ,导致管线断裂。据此制定了防治措施 ,经现场应用取得了良好的效果。     

条形缺陷对L360管线钢环焊缝硫化物应力腐蚀开裂敏感性的影响

通过抗硫化物应力腐蚀试验、慢应变速率拉伸试验、氢含量测试等方法研究条形缺陷对H₂S环境下L360管线钢环焊缝硫化物应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明,环焊缝在72%、85%和110%SMYS(最小屈服强度)应力水平下,热影响区出现裂纹且裂纹长度随加载应力增大而增大;条形缺陷环焊缝试样在屈服点后快速发生断裂,其断裂应变(0.024)仅为非缺陷环焊缝试样的21.05%;条形缺陷存在促进氢离子在裂纹尖端聚集从而加剧发生开裂倾向,消氢处理技术可以有效降低氢含量,降低环焊缝抗硫化物应力腐蚀开裂敏感性降低。     

集输管材应力导向氢致开裂实验评价

普光气田集输管网的腐蚀问题异常严重且复杂,为保证服役管材的安全,首次将NACE TM0103标准中的应力导向氢致开裂(SOHIC)实验引入到无缝管进行材质评价。应力导向氢致开裂实验是在硫化氢水溶液的环境下对碳钢进行开裂敏感性评价。按照NACE TM0103标准执行的SOHIC实验是比SSC实验更加严格的抗腐蚀评价方式,由于试样的中间部位有狭槽,实验过程中狭槽的底部出现明显的应力集中,在外加载力过大时会出现非应力腐蚀性过载断裂,因此在设定加载值时应充分考虑。实验发现,冶炼纯净可以减少在拉应力条件下氢鼓泡的出现。TPCO的管材的母材和焊缝均通过了SOHIC实验。     

钢丝绳芯橡胶带的研制与试验效果分析

对链条抽油机用悬重钢丝绳失效原因进行了分析，认为服役于载荷、疲劳、磨损、腐蚀工况下的悬重钢丝绳，其失效模式为断裂，绳断后破坏性极大。提出了带有钢丝绳芯的橡胶带代替钢丝绳的设计方案，此时的钢丝绳芯服役条件改善，悬绳寿命延长５倍以上。经胜利油田试用多年，效果良好。