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。     

φ127mmS135钻杆刺漏失效分析

采用宏观分析、化学成分分析、金相检验、断口分析和力学性能检测等方法并结合钻杆的受力和环境工况对φ127mmS135钻杆管体发生刺漏失效的原因进行了分析。结果表明：钻杆的刺漏失效形式为腐蚀疲劳失效;钻杆外表面存在腐蚀坑,在交变应力的恶劣工况作用下于腐蚀坑底部萌生疲劳裂纹并扩展,最终发生刺漏失效。     

自动扶梯主驱动链条外链板断裂分析

某自动扶梯主驱动链条外链板在运行过程中断裂失效。采用宏观检验、化学成分分析、硬度测试、非金属夹杂物检验以及金相检验等方法对外链板的断裂原因进行了分析。结果表明:外链板表面打印字头底部过渡圆角尖锐并存在折叠缺陷,同时部分原材料存在表面脱碳缺陷,导致外链板打印字头底部过渡圆角处应力集中以及材料表面抗疲劳性能降低;在多重应力的作用下外链板表面打印字头底部缺陷处萌生疲劳裂纹,裂纹不断扩展最终导致外链板疲劳断裂失效。     

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。     

某仪器舱大套筒开裂失效分析

某仪器舱3个大套筒在振动试验过程中发生断裂,失效分析后认为套筒断裂性质为疲劳断裂;断裂原因是由于材料组织不均匀(存在大量条状析出相),以致套筒经硫酸阳极化后产生了表面腐蚀裂纹;断裂过程为在振动试验过程中表面腐蚀裂纹沿条状析出相扩展,导致套筒疲劳断裂.     

某气举井修复油管断裂原因分析

采用理化性能检验以及扫描电镜和能谱分析等方法,对塔里木油田某气举井修复油管的断裂原因进行了分析。结果表明:该修复油管的化学成分和力学性能符合相关标准对P110钢级油管的要求,油管断裂是由于油管内壁存在大量裂纹导致承载能力降低所致,而油管内壁裂纹的产生则是腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂联合作用的结果。     

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钻杆刺漏失效分析及疲劳验证试验

某井在勘探开发过程中,发生多起S135钻杆刺漏失效,对失效钻杆材料进行了化学成分、显微组织、力学性能等一系列理化检验,并对裂纹扩展面进行了详细的微观分析,获得了钻杆的失效模式为腐蚀疲劳失效。针对失效模式,对钻杆材料进行了圆棒小试样的拉压疲劳试验,获得了失效钻杆材料在高应力下的疲劳寿命,佐证了钻杆设计中设计系数的科学性,为钻杆失效原因判定提供了试验数据支持。分析结果表明:钻杆失效的主要原因是钻杆外表面发生氧腐蚀形成腐蚀坑,腐蚀坑底应力集中导致的局部高应力促使了疲劳裂纹的萌生,当裂纹扩展穿透整个壁厚后便形成刺漏失效。     

G105钻杆管体刺穿失效分析

某油田钻井公司使用的规格为φ101.6 mm×8.38 mm的G105钻杆先后发生两起管体刺穿失效事故,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验、X射线衍射等方法并结合钻杆的受力状态对钻杆刺穿原因进行了分析。结果表明:钻杆刺穿失效形式为腐蚀疲劳,在钻井液中腐蚀介质作用下,钻杆首先发生氧腐蚀和Cl~-加速腐蚀,使钻杆外表面产生许多腐蚀坑,并于腐蚀坑底部形成应力集中;随后在钻井过程的交变应力作用下,应力集中严重的腐蚀坑底部开始萌生裂纹,裂纹不断疲劳扩展直至穿透管壁;最终在钻杆内钻井液的冲刷作用下发生刺穿失效。     

某压缩机45钢转轴断裂原因分析

某压缩机转轴在正常工作中突然发生断裂,通过对失效转轴的化学成分、力学性能、显微组织、裂纹及断口形貌进行分析和检验,查明了其断裂原因。结果表明:该转轴断裂为旋转弯曲疲劳断裂;断裂起源于转轴补焊热影响区的沿晶微裂纹,转轴加工过程中表面进行补焊并且补焊工艺控制不当是导致其断裂失效的主要原因。     

热交换器不锈钢管束断裂失效分析

采用宏观分析、金相检验、断口宏观及微观分析以及能谱分析等方法,对某炼油厂裂化车间4台热交换器不锈钢管束先后发生大面积断裂的性质及原因进行了分析。结果表明:该热交换器管束断裂是由在交变载荷和腐蚀介质作用下发生的由外向内的腐蚀疲劳开裂引起的;腐蚀疲劳裂纹起始于管外壁的点蚀坑等应力集中处,促进腐蚀疲劳裂纹扩展的管束外部介质主要是Cl^-和H₂S;裂纹先以腐蚀疲劳开裂方式扩展,而后又呈典型的应力腐蚀开裂方式继续扩展,当应力腐蚀裂纹扩展达到管束断裂强度时便发生断裂。最后提出了预防管束断裂的措施及建议。     

某井油管变扣短节断裂原因分析

某井油管变扣短节服役5个月即发生断裂失效。通过对失效油管变扣短节的宏观形貌、微观形貌、理化性能进行分析和检验,查明了其断裂原因。结果表明:该油管变扣短节断裂主要是由硫化氢应力腐蚀开裂导致的;由于该井硫化氢含量较高,因此建议该井油管柱采用抗硫材料。     

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。     

P110钢级油管接箍开裂失效分析

P110钢级油管应用于某井的试油作业过程中,短时间内发生了大量的接箍纵向开裂失效。通过宏微观分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验以及腐蚀产物分析等方法分析了该接箍开裂的原因。结果表明:开裂起源于接箍外表面,系油管材料在井筒内硝酸盐介质作用下于承受周向拉应力最大的接箍外表面处发生应力腐蚀开裂。     

调速器步进电机轴断裂失效分析

某电厂调速器步进电机轴在开机调负荷过程中发生断裂,对断裂电机轴进行了宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析,并对步进电机轴材料进行了切应力校核。结果表明:该调速器步进电机轴断裂失效为低应力高周旋转/弯曲疲劳断裂。电机轴断裂失效的主要原因一方面是因为变径部位退刀槽位置容易造成应力集中现象,从而促使步进电机轴表面产生疲劳裂纹;另一方面是因为硫化物、碳化物等夹杂物的存在会降低材料的塑性、韧性和疲劳强度,进一步造成应力叠加,材料力学性能降低,加速疲劳裂纹的形成和扩展。     

油管镀Ni-Fe-W合金层的耐疲劳和耐蚀性能

目前,不同腐蚀环境中油管选用Ni-Fe-W合金镀层时存在一定的盲目性。对QT-900油管电镀Ni-Fe-W合金,模拟某油田腐蚀环境,通过疲劳试验、高温高压腐蚀试验以及金相显微镜、SEM、EDS等分析手段,研究了Ni-Fe-W镀层对QT-900油管的耐疲劳及耐CO2酸性腐蚀的影响。结果表明:Ni-Fe-W合金镀层具有良好的耐CO2酸性腐蚀性能,其均匀腐蚀速率较低,且随CO2分压增加变化不大;Ni-Fe-W合金镀层显著提高了油管的疲劳寿命;疲劳失效的Ni-Fe-W合金镀层油管,裂纹均起源于表面镀层,贯穿镀层扩展至基体,刺口附近裂纹较为密集,距刺口350 mm处裂纹较为稀疏。     

某井P110EU油管应力腐蚀断裂失效分析

通过理化性能检验以及扫描电镜和能谱分析等方法对某井P110EU断裂油管进行了分析。结果表明：该油管断裂属于硫化物应力腐蚀断裂;油管外壁的机械损伤是油管断裂的起源,油管硬度较高以及硫酸盐还原茵等的存在是导致该油管最终断裂失效的主要原因。     

列车车轮辐板断裂原因分析

通过化学成分分析、宏观及微观检验、力学性能测试、有限元分析等方法对列车车轮辐板断裂的原因进行了分析。结果表明:车轮辐板内侧面存在明显的点腐蚀,在辐板表面交变应力的作用下发生疲劳开裂,当疲劳裂纹扩展到一定长度时车轮发生断裂。点腐蚀不仅破坏了辐板表面喷丸加工所形成的高硬度残余压应力层,并在点蚀坑内部造成应力集中,形成疲劳裂纹源。因此车轮在运输、存放及使用过程中应注意防护,避免腐蚀的发生。     

某余热锅炉集箱端盖断裂脱落原因分析

对某余热锅炉省煤器集箱端盖在运行24个月后发生整体断裂脱落事故进行了分析,通过对失效端盖进行宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜以及能谱分析,找出了端盖断裂失效原因。结果表明:端盖失效性质为腐蚀疲劳断裂;端盖内的运行介质中含有具有腐蚀性的氯离子,在较高温度和应力作用下促使端盖内壁产生裂纹,并在集箱内温度波动造成的热疲劳应力作用下快速扩展最终导致端盖断裂脱落。     

DN50不锈钢波纹软管开裂失效分析

通过宏观检验、扫描电镜观察以及X射线能谱分析等手段,对某304奥氏体不锈钢DN50波纹软管开裂原因进行了分析。结果表明:软管开裂是由于腐蚀疲劳所致,软管的管壁内、外表面在腐蚀介质和外界应力的综合作用下产生沿晶微裂纹和蜂窝状腐蚀形貌,并受到交变应力作用,因而发生双向多源疲劳开裂失效。