不锈钢再生烟气管失效原因分析

采用显微组织分析、冲击断口形貌分析、能谱分析和硬度测试等方法,对某厂生产的1Cr18Ni9不锈钢再生烟气管道泄漏失效原因做了分析。结果表明,这种烟气管失效原因是焊缝中存在裂纹,既可能有焊接时出现的热裂纹,也有因高温条件下腐蚀、氧化,管子内壁焊缝发生的开裂;电镜照片和能谱分析焊缝及热影响区晶内和晶界均有大量析出物,晶界析出物呈链状分布,引起晶间腐蚀,出现沿晶裂纹。最后提出防止产生焊接热裂纹的措施。     

F52法兰/X52接管环焊接头开裂原因浅析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线场站建设中F52法兰/X52接管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究.结果表明,裂纹出现于打底焊缝F52法兰侧的近缝区,呈现出沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹.打底焊法兰侧近缝区的粗大马氏体是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,控制F52法兰的化学成分...     

站场螺旋焊管环焊缝接头失效原因分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线站场建设中螺旋焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于打底焊缝根焊区域,呈现出沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。打底焊单面焊双面成形根焊的焊瘤处附近存在未熔合缺陷是裂纹产生的直接原因,焊接工艺不当,中间焊接热输入量过大,导致粗大的粒状贝氏体形成是裂纹扩展的直接诱因。控制根焊焊缝成形,防止焊瘤产生,并且在中间施焊过程中控制焊接热输入量是防止该裂纹产生和扩展的主要途径。     

X70输气管道对接环焊缝开裂原因分析

某X70输气管线在进行环焊缝隐患排查时,发现1处环焊缝存在裂纹缺陷。通过宏观形貌分析、无损检测、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析等对失效环焊焊缝进行了试验分析。结果表明,环焊缝的抗拉强度、夏比冲击韧性和弯曲性能等均符合SY/T 0452—2021标准的要求。裂纹断口表面呈黑褐色,为高温氧化后的形貌。裂纹尖端存在沿晶裂纹,因而该裂纹应是在焊接过程中产生,具有焊接热裂纹的特征。裂纹内存在非金属异物,经过能谱分析,其成分主要为Na、Mg、Al、Si、Ti和Mn等元素,判断该非金属异物为焊接药皮产生的熔渣。管道对接环焊缝中的裂纹是在焊接过程中形成,焊缝金属中存在焊接药皮产生的焊渣,在应力的作用下,该裂纹在内焊趾处应力较大的部位扩展后形成开裂裂纹。     

海洋平台导管架卷管横向焊接裂纹性质分析

针对海洋平台导管架卷管横向焊接裂纹的性质进行了分析研究。采用逐层剥离和着色法探伤后确定该裂纹主要位于热影响区靠近母材一侧,其尺寸大都在0.5 mm以下。对裂纹形态和夹杂物的成分分析发现,裂纹内含有大量成分复杂的多重夹杂物和低熔点共晶产物,裂纹体较宽,裂纹内表面光滑,呈明显的沿晶开裂特征,综合判断所发现的焊接横向裂纹为热影响区液化裂纹。     

Q345R钢埋弧焊焊缝开裂原因分析

采用宏观分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验及扫描电镜断口分析等手段,对埋弧焊Q345R钢过程中焊缝发生开裂的原因进行了分析。结果表明:裂纹附近金属中的夹杂物、显微组织等检测结果未见异常,但裂纹表面的S元素含量偏高,这是因为在焊剂中存在S元素,经焊接冶金反应生成了硫化物,根据裂纹的特点判断焊缝产生的裂纹属于热裂纹中的结晶裂纹。     

天然气输送管道环焊缝泄漏失效分析

通过断口形貌、金相分析以及力学性能检测等方法对某X80天然气输送管道环焊缝泄漏产生的原因进行了失效分析。分析结果表明,环焊缝焊接接头的拉伸性能符合Q/SY GJX 0110—2007《西气东输二线管道工程线路焊接技术规范》要求,但焊缝和热影响区的冲击性能均未达到焊接技术规范的要求,管道环焊缝泄漏裂纹位于环焊缝6点位置根焊区域,此位置根焊进行过内补焊作业,补焊焊缝焊趾处存在的焊接缺陷是环焊缝开裂泄漏的主要原因。     

三元复合驱转油站加热炉火管开裂原因分析

采用扫描电镜、能谱及X-射线衍射仪等方法,分析了材质、腐蚀产物、裂纹及断口的金相组织、微观形貌及成分组成,结合对加热炉工艺及设备概况、工艺条件、输送介质、事故发生过程等要素的全面调查,明确了加热炉火管开裂失效的原因,并提出了相应的防护措施建议。经综合分析后认为:火管外壁附着16~17 cm软质淤积物,以及1~3 cm的硬质碳酸盐垢物,造成内壁热传递受阻,在火管刚脱离耐火砖衬层保护处产生局部过热,形成1~8 mm的黑色高温氧化产物,分层脱落,导致管壁局部减薄至1~2 mm;同时,高温使金相组织粗大的焊缝热影响区产生再热裂纹,最终导致火管焊缝热影响区短期内发生开裂失效。建议改进清垢、清淤措施,避免火管局部温度超过475℃;改善焊接工艺,避免焊缝热影响区组织粗大,以防止类似的事故再次发生。     

X80螺旋埋弧焊管对接环焊接头失效裂纹分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线建设中X80螺旋埋弧焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于对接焊缝焊趾处,呈现沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。焊接接头气孔、夹渣和焊接死口处拘束应力过高是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,焊接前对管径周向全尺寸进行预热是防止该裂纹产生的主要途径。     

焊缝余高及去应力退火对X80钢管焊接接头疲劳性能的影响

采用MTS Landmark 370型疲劳试验机研究了焊缝余高和去应力退火对X80大变形管线钢管焊接接头的拉-拉疲劳寿命的影响;采用显微硬度计和扫描电镜分析了焊接接头的硬度及疲劳断口形貌。结果表明:去除焊缝余高和去应力退火处理能够延长X80大变形管线钢管焊接接头的疲劳裂纹萌生寿命,提高其疲劳寿命;疲劳裂纹在内焊缝的焊趾处或者紧邻熔合线的热影响区萌生;焊缝余高引起的应力集中和热影响区软化是影响疲劳裂纹萌生的关键因素。     

脱硫贫胺液冷却器开裂机理探讨

某炼油厂脱硫装置溶剂再生单元的甲基二乙醇胺(MDEA)贫胺液冷却器出现焊缝部位严重开裂,通过外观、拉伸、冲击、金相、化学、微观和能谱分析,以及对工艺操作条件进行数据跟踪,发现16MnR壳体焊缝金属冲击韧性下降明显,断口形貌特征为块状疏松物质,主要成分为铁的氧化物;对工艺运行数据分析,发现总体上贫液的运行数据是正常的,偶尔有超标现象发生。通过对腐蚀机理进行分析,得出了焊缝部位严重开裂是碱应力腐蚀开裂(ASCC)引起的。提出了设备需控制板材质量、整体热处理、工艺降低温度操作等措施和建议。     

乙烯裂解炉服役炉管修复裂纹研究

通过焊接试验 ,借助金相显微镜和扫描电子显微镜 ,对服役炉管焊接接头开裂原因及影响因素进行了分析研究。焊接裂纹在热影响区垂直于焊缝横向启裂 ,平行于焊缝纵向扩展 ,具有沿晶特征。炉管母材晶界渗碳氧化是裂纹开裂的内在因素 ,组织沿晶损伤及孔洞形成是其微观现象 ,焊接工艺和拘束度同样影响裂纹的形成和扩展     

X100螺旋埋弧焊管焊接接头冲击韧性研究

采用落锤冲击试验法测试了X100螺旋埋弧焊管焊接接头的低温冲击韧性,并进行了断口特征及微观组织分析。结果表明,沿管壁厚度方向的冲击韧性变化不明显;焊接接头的冲击韧性呈现母材冲击韧性最高,约是焊缝和热影响区的1倍,焊缝略高于热影响区;母材韧窝尺寸大且深,焊缝韧窝尺寸均匀但较浅,焊接热影响区以小尺寸韧窝为主,含少量大尺寸韧窝;焊缝和粗晶区的大尺寸条状或棒状M—A岛使冲击韧性下降。     

高强度管线钢焊接接头不同缺口位置的断裂韧性研究

采用夏比冲击试验,研究了X65级高频焊管、X80和X100级埋弧焊管焊接接头不同缺口位置的断裂韧性,用扫描电镜和金相方法分析了冲击试样断口特征和微观组织。结果表明,高钢级管线钢高频焊接焊缝处的断裂韧性最低,其冲击功大小与热处理工艺密切相关;而埋弧焊接热影响区断裂韧性在熔合线处最低,其主要原因是此处的组织为粗大的粒状贝氏体,而且强度越高焊接热循环对管线钢的作用越强,在熔合线附近更容易产生粗大组织,使断裂韧性降低。讨论了油气输送管道用钢管标准和技术条件对焊缝和热影响区冲击试样缺口位置的规定。     

ERW焊管压扁试验性能的评价与提高

高频直缝ERW焊管压扁试验开裂是由于焊接微裂纹、硬脆相夹杂物、粗大晶粒、带状组织等引起的。为了更好地控制焊缝质量，提出了焊缝夹杂物裂纹指数的概念。指出通过合理设计化学成分，减少夹杂物和带状组织，对成型、焊接和热处理等工艺参数进行优化控制等措施，能够有效降低焊缝夹杂物裂纹指数，提高高频ERW焊管焊缝抗压扁开裂性能。     

Q345R钢厚板焊接接头断裂疲劳性能试验研究

对60mm厚度的Q345R钢手工焊焊接接头的金相组织、断裂性能和疲劳性能进行了试验研究,讨论了厚板焊接接头在母材、焊缝和热影响区的断裂韧度JIC和不同深度下的疲劳裂纹扩展速率变化情况。结果表明:①Q345R钢厚板焊接接头焊缝区组织为细化均匀的铁素体和少量珠光体,热影响区和母材组织均为粗大铁素体和少量珠光体。②焊缝的断裂韧度(309.35kJ/m2)较母材(227.97kJ/m2)和热影响区(237.26kJ/m2)好,热影响区和母材断裂韧度接近。③在相同应力强度因子幅下,焊缝区材料的疲劳裂纹扩展速率低于母材,坡口中间层疲劳裂纹扩展最慢。④热影响区不同深度试样的疲劳裂纹扩展速率一致,比母材稍慢。⑤应力比对热影响区疲劳裂纹扩展速率没有影响,但对焊缝区试样有一定影响,当应力强度因子幅小于30MPa槡m时,应力比大,裂纹扩展速率快。     

X65MS耐酸性埋弧焊管的研制

采用低C、低Mn、微合金化设计和洁净化冶炼、控轧控冷工艺制造的X65MS耐酸性热轧卷板．通过优化焊接工艺参数、采用耐酸性焊接材料、控制焊接热输入、控制钢管成型残余应力等,开发出了X65MS耐酸性埋弧焊管,并对焊管管体和焊缝组织性能进行了研究。研究结果表明,焊管管体的屈服强度为460～465MPa,抗拉强度为555～565MPa,焊缝抗拉强度为605-610MPa,管体和焊缝的硬度均小于250HV10,0℃下母材冲击功大于230J,焊缝冲击功大于130J;按照NACE-0284标准进行HIC测试,母材、焊缝和热影响区裂纹敏感率（CSR）、裂纹长度率（CLR）和裂纹厚度率（CTR）均为零;按照NACE-0177标准进行SSCC测试,采用A溶液,在72％,80％和90％三种载荷下．均未出现断裂,管材表现出良好的力学性能和耐酸性。     

制氢装置中变气不锈钢管件开裂失效分析及对策

制氢装置空冷器入口中变气不锈钢管件多处焊缝热影响区出现穿透性裂纹,通过对失效管件进行宏观检查、射线检测、渗透检测、硬度测试、化学成分分析、金相组织观察、电镜扫描和残余应力分析等检测试验,确定所有裂纹均为沿晶裂纹,呈树枝状分布并在热影响区及母材内扩展;断口形貌具有典型的冰糖块特征,能谱分析显示有大量S、局部存在Cl,晶界Cr质量分数达到20.0%,超过基体中Cr含量;管件局部硬度超过190HB,裂纹尖端的残余应力超过了0Cr18Ni9的屈服应力。从材料方面、介质因素与应力条件三个方面综合分析后,认为管件失效的原因是H2SCO2-H2O酸性腐蚀环境下氯离子、硫化物和残余应力共同作用的晶界应力腐蚀开裂。对失效管线进行了材质升级,消除了装置存在的隐患,并提出了有关的预防措施和建议。     

海洋平台桩腿用E690材料焊接工艺

针对海洋平台桩腿常用的高强度低碳调质钢E690材料焊接时具有冷裂倾向,焊缝及热影响区质量难以保证的问题,分别以焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）两种焊接方法进行了焊接工艺评定试验。结果表明,焊前进行不低于100 ℃且不高于150 ℃的预热,道间温度控制在100～150 ℃,焊后进行150～250 ℃热处理,保温2 h,焊接过程中控制热输入量,焊条电弧焊为10.5～16.3 kJ/cm,埋弧焊为16.1~26.4 kJ/cm,采用多层多道焊形式,可以保证焊接接头的力学性能满足相关标准的要求。